Преобразователи частоты серии ВПЧА исполнения УХЛ.1 для

Тел.: (495) 935-73-21
Факс: (495) 935-73-22
ООО «Л-Старт»
125130 г.Москва,
Старопетровский пр-д,
д.7А, к.23, п-д.1, оф.2
http://www.l-start.ru
e-mail: info@l-start.ru
Преобразователи частоты серии ВПЧА исполнения УХЛ.1 для эксплуатации
на открытом воздухе
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
1. Основные сведения об изделии и область применения.
Преобразователь частоты серии ВПЧА исполнения УХЛ.1 для эксплуатации на
открытом воздухе предназначен для индивидуального или группового регулирования
частоты вращения асинхронных электродвигателей.
ВПЧА для эксплуатации на открытом воздухе предназначены для частотного
регулирования асинхронных электродвигателей с номинальным напряжением 6 и 10 кВ:
 6 кВ: исполнение для диапазона мощностей 250 – 500 кВт.
 6 кВ: исполнение для диапазона мощностей 630 – 1 000 кВт.
 6 кВ: исполнение для диапазона мощностей 1 250 – 2 000 кВт.
 10 кВ: исполнение для диапазона мощностей 400 – 800 кВт.
ВПЧА иных мощностей, отличающихся от выше указанных, изготавливаются в
исполнении УХЛ.1 по спецзаказу.
Обозначение:
ВПЧА-Т-ХХ/YYY-УХЛ.1
Высоковольтный преобразователь частоты для асинхронных двигателей
ВПЧА
Скалярный тип управления
Т
Соответствие номинального напряжения и выходного тока
ХХ/YYY
Климатическое исполнение и категория размещения. Для умеренного и
холодного климата с размещением на открытом воздухе в соответствии с
УХЛ.1
ГОСТ 15150-69
Соответствие номинального напряжения и выходного тока мощности двигателя
ХХ/YYY Pдвиг., кВт ХХ/YYY Pдвиг., кВт ХХ/YYY Pдвиг., кВт ХХ/YYY Pдвиг., кВт
06/031
250
06/077
630
06/173
1 400
10/031
400
06/040
315
06/096
800
06/192
1 600
10/040
500
06/048
400
06/130
1 000
06/220
1 800
10/048
630
06/061
500
06/154
1 250
06/243
2 000
10/061
800
Может быть обеспечена работа следующего технологического оборудования:
 Дутьевых вентиляторов;
 Дымососов;
 Буровых насосов;
 Береговых насосов;
 Циркуляционных насосов;
 Питательных насосов;
 Сетевых насосов;
 Нефтяных насосов;
 Компрессоров;
 Мельниц;
 Дробилок и др.
ВПЧА могут применяться на теплоэлектростанциях, предприятиях нефтяной и
химической промышленности, водоснабжения, горнодобывающих и металлургических
предприятиях.
С ВПЧА исполнения УХЛ.1 для эксплуатации на открытом воздухе Вы можете с
максимальным эффектом:
 Легко разместить ВПЧА на небольшой открытой площадке. Никаких
помещений не требуется.
 Экономить электроэнергию за счет снижения частоты вращения механизмов,
при этом особое значение имеет реализованный в ВПЧА принцип работы в зоне
максимально возможного КПД.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
 Решить задачи автоматического поддержания необходимых режимов работы
оборудования.
 Защитить оборудование от механических и гидравлических ударов,
возникающих в процессе прямых пусков и переключений, продлить при этом
ресурс оборудования и исключить ограничения по количеству пусков.
 Снизить выделенную для электропитания мощность. В некоторых случаях
снизить величину максимального энергопотребления установки, обеспечив
более эффективный и равномерный режим ее работы.
Технические решения, реализованные в ВПЧА, созданы на базе имеющегося
значительного положительного опыта внедрения высоковольтных преобразователей
частоты в различных отраслях промышленности. Оборудование изготавливается с учетом
накопленных результатов его эксплуатации на объектах в различных климатических
зонах, том числе и в районах Крайнего Севера.
Шкаф ВПЧА разработан в исполнении IP54 в соответствии с ГОСТ 14254-96, при этом:
 Верхнее значение температуры окружающей среды при эксплуатации +40оС.
 Нижнее значение температуры окружающей среды при эксплуатации -60оС.
ВПЧА предназначен для работы в следующих условиях:
 Высота над уровнем моря до 1 000 м без снижения выходных характеристик.
 Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов, испарений,
химических отложений.
Показатели работоспособности и надежности оборудования:
 Средняя наработка на отказ не менее 105 000 ч.
 Средний ресурс до капитального ремонта не менее 7 лет.
 Среднее время восстановления с помощью поставляемого комплекта ЗИП не более
30 минут.
Эксплуатационные ограничения и меры безопасности:
К эксплуатации ВПЧА может быть допущен только квалифицированный
обслуживающий персонал, имеющий группу по электробезопасности не ниже IV,
предусмотренную действующими правилами охраны труда при эксплуатации
электроустановок.
Этот персонал должен внимательно ознакомиться со всеми предупреждениями и
процедурами управления, приведенными в руководстве по эксплуатации.
С целью исключения несанкционированного использования ВПЧА и во избежание
работы с ВПЧА посторонних лиц, разрешается снимать блокировку интерфейса
пользователя ВПЧА только на время непосредственной работы оператора. В остальное
время интерфейс пользователя ВПЧА должен быть заблокирован.
В комплект поставки ЗИП каждого ВПЧА входит:
Комплект ЗИП на каждый ВПЧА
2
Силовой блок с IGBT транзисторами
6
Предохранители
Вентиляторы (опция для некоторых моделей) 2
По запросу Заказчика возможно предусмотреть расширенный ЗИП.
Также в комплект поставки ВПЧА входит техническая документация по эксплуатации,
монтажу, ремонту и хранению преобразователя частоты (на русском языке).
 Средний срок службы не менее 20 лет.
 Гарантийный срок эксплуатации ВПЧА составляет 24 месяца с момента пуска, но
не более 36 месяцев с момента поставки.
О выполнении сервисных и ремонтных работ:
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
 В Российской Федерации 2 сервисных центра ООО «Л-Старт»:
 в Центральном Федеральном округе;
 в Южном Федеральном округе.
 Время реагирования специалистов сервисной службы ООО «Л-Старт» составляет
72 часа.
 Для удобства наших клиентов служба технической поддержки ООО «Л-Старт»
работает в круглосуточном режиме (заявку можно оставить по телефону, email, с
помощью сайта);
 При наличии расширенного ЗИПа решение несложных задач по эксплуатации
оборудования возможно в срок до 24 часов при удаленной поддержке специалистов
ООО «Л-Старт».
Условия хранения комплекта поставки:
 ВПЧА в исполнении УХЛ.1 может храниться помещении/на улице при
температуре не ниже минус 50 °С;
 Комплект элементов системы управления, силовые блоки, комплект ЗИП – в
закрытом отапливаемом помещении при температуре от плюс 5 до плюс 40 °С.
Срок хранения ВПЧА в упаковке, выполненной изготовителем ВПЧА, до ввода в
эксплуатацию – 1 год.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
2. Описание ВПЧА.
Преобразователи серии ВПЧА «Л-Старт»
соответствуют современным требованиям,
предъявляемым
к
данному
классу
преобразователей, и обладают следующими
характерными особенностями:
 Преобразование
напряжения
осуществляется по формуле «переменное –
постоянное – переменное» с одним силовым
трансформатором.
 Многопульсная схема выпрямления
(30-и пульсная для 6 кВ с 15-ю силовыми
модулями и 54-х пульсная для 10 кВ с 27 силовыми модулями) позволяет получать
практически постоянный характер потребляемого тока, что, в свою очередь,
обеспечивает минимальное влияние ВПЧА на сеть в части гармонического состава
потребляемого тока и генерируемых помех.
 В составе ВПЧА отсутствуют входной и выходной фильтры напряжения, а также
дополнительные реакторы.
 Преобразование осуществляется с использованием многоуровневой широтно –
импульсной модуляции.
 В качестве силовых ключей используются силовые IGBT-транзисторы.
 Связь системы управления с силовыми блоками осуществляется через волоконно –
оптические каналы.
 Визуальный интерфейс ВПЧА выполнен в виде эргономичного ЖК экрана.
ВПЧА исполнения УХЛ.1 предназначен для эксплуатации на открытом воздухе по
ГОСТ 15150-69 при окружающей среде невзрывоопасной, не содержащей газов,
испарений, химических отложений, токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих
параметры до недопустимых пределов.
Преобразование входного трехфазного напряжения 6 (10) кВ, 50 Гц осуществляется по
методу многоуровневой ШИМ. При этом высокое входное напряжение 6 кВ понижается
трансформатором, размещенным в отсеке трансформатора, до уровня 690 В и поступает
со вторичных обмоток трансформатора на силовые блоки, размещенные в отсеке силовых
блоков и управления. Силовые блоки разделены на три группы последовательно
соединенных блоков в каждой группе, каждая группа создает в сумме напряжение одной
фазы выходного трехфазного напряжения ВПЧА. Соединение фаз – Y.
Образованное таким образом выходное трехфазное напряжение имеет номинальное
значение линейного напряжения 6 (10) кВ. Микропроцессорная система управления
ВПЧА, размещенная в отсеке силовых блоков и управления, обеспечивает подачу
управляющих сигналов на каждый из силовых блоков и получение сигналов от системы
встроенного контроля их состояния, имеющейся в каждом силовом блоке. Реализуемый
ВПЧА закон управления U/f = const обеспечивает постоянство максимального момента,
развиваемого электродвигателем привода в рабочем диапазоне его частот вращения.
ВПЧА имеет следующие виды защиты:
 от коротких замыканий и перегрузки в преобразователе частоты;
 от недопустимых перегрузок по току (с интегрально-зависимой защитой);
 от перегрева преобразователя частоты;
 от внешних и внутренних коммутационных перенапряжений;
 от пробоя силовых блоков с IGBT транзисторами;
 от нарушения коммутации и сбоев в цепях управления преобразователя частоты;
 от неисправности вентиляции (в системах с принудительным охлаждением);
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2




Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
от несанкционированного отключения напряжения сети;
от недопустимого понижения напряжения сети;
от недопустимого повышения напряжения сети;
от доступа к токоведущим цепям ВПЧА, находящимся под напряжением.
ВПЧА в исполнении УХЛ.1 состоит из: отсека трансформатора, отсека силовых блоков
и управления, отсека собственных нужд. Степень защиты ВПЧА в исполнении УХЛ.1
IP54 по ГОСТ 14254-96.
Отсек трансформатора
Отсек силовых блоков
Внутри отсека трансформатора установлен многообмоточный сухой трансформатор.
Его вторичные обмотки разделены на группы, которые имеют одинаковую величину
фазового сдвига напряжений последующей группы относительно предыдущей группы
обмоток. Каждая группа формирует трехфазное напряжение питания для
соответствующей группы силовых блоков.
В верхней части ВПЧА установлена система приточно-вытяжной вентиляции, которая
обеспечивает поддержание температуры не ниже плюс 20 ˚С при внешней температуре
минус 60 ˚С независимо от наличия и режимов работы установленного оборудования.
Система вентиляции с регулируемой рециркуляцией потока вытяжки по трехклапанной
схеме имеет в своем составе приточный, вытяжной и рециркуляционный воздушные
клапаны, а также приточный осевой вентилятор, входной регенерируемый фильтр класса
очистки EU3, каплеулавливатель, дренажную систему с обогревом, щит управления
вентиляцией на базе контроллера Siemens, датчики температуры и давления.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Клапаны притока и вытяжки имеют климатическое исполнение УХЛ.1 (от -60˚С до
+40˚С) и оборудованы пропорциональными приводами с возвратной пружиной и
возможностью ручного регулирования при пропадании сигнала управления или
питающего напряжения. Предусмотрен электрообогрев корпусов и приводов клапанов
притока и вытяжки. Снаружи клапаны закрыты вентиляционными решетками.
В конструкцию системы вентиляции входят также воздуховод, размещаемый в верхней
части ВПЧА над оборудованием и вентиляционная камера в торцевой части ВПЧА,
разделенная на вытяжной отсек и камеру смешивания. Все отсеки имеют люки для
доступа персонала при проведении регламентных работ и внутреннее освещение.
В отсеке трансформатора установлен контроллер температуры сухого трансформатора.
Контроллер обеспечивает контроль температуры трансформатора, сигнализацию и защиту
от перегрева, индикацию текущей температуры по
каждой фазе трансформатора.
В отсеке силовых блоков и управления
установлены
силовые
блоки,
которые
конструктивно разделены на три группы. В каждой
группе силовые блоки соединены последовательно в
одном ряду и составляют одну фазу.
Количество силовых блоков на одну фазу – 5
(пять) для 6 кВ и 9 (девять) для 10 кВ.
Фазы А и С отсека силовых блоков оснащены
датчиками для контроля и индикации выходного
тока ВПЧА.
На задней стенке отсека силовых блоков и управления конструктивно предусмотрен
вытяжной воздуховод для охлаждения. Холодный воздух проходит через фильтрующий
слой и обдувает радиаторы силовых блоков. Нагревшийся воздух вытягивается в заднюю
часть отсека силовых блоков и управления и выводится из отсека. Вытяжка
осуществляется вентиляторами, расположенными в верхней части отсека силовых блоков
и управления.
Система управления ВПЧА расположена в отсеке силовых блоков и управления
ВПЧА.
Терминал с промышленным ЖК-дисплеем установлен на лицевой стороне отсека
силовых блоков и управления. Интерфейс пользователя выполнен на русском языке.
Окно главного пользовательского интерфейса отображает параметры работы ВПЧА, в
том числе заданную и текущую частоты выходного напряжения, входные мощность,
напряжение и ток, а также выходные мощность, напряжение и ток.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Оператор
имеет
возможность
контроля и местного управления
подключенным к ВПЧА двигателем,
пуска и останова, регулировки его
оборотов
посредством
изменения
рабочей частоты. Также может быть
реализована
возможность
ПИДрегулирования
технологического
параметра (например, давления) по
заданному значению.
Коэффициент
искажения
синусоидальности входного напряжения питающей сети и выходного напряжения при
работе ВПЧА не превышает уровня 5% (в соответствии с ГОСТ 13109-97) без применения
дополнительных фильтров.
Промышленный ЖК-дисплей обеспечивает удобный русскоязычный интерфейс с
оператором, позволяет контролировать и изменять параметры преобразователя частоты,
осуществляет управление ВПЧА в местном режиме.
Режимы управления:
 местное управление – осуществляется со встроенных органов управления;
 удаленное управление – осуществляется по внешним дискретным каналам связи и
по интерфейсу RS 485 (протокол MODBUS или PROFIBUS, Ethernet и т.д.).
Тип управления:
 разомкнутый – соответствует работе ВПЧА в разомкнутой системе (без обратной
связи);
 замкнутый – работа в системе с замкнутым контуром обратной связи.
В местном режиме управления оператору доступны следующие функции:
 управление режимами работы ВПЧА;
 настройка параметров работы ВПЧА;
 управление частотным пуском (остановом) двигателя;
 регулирование скорости;
 просмотр информации о текущем состоянии ВПЧА;
 просмотр архивной информации о работе и неисправностях.
Система управления ВПЧА обеспечивает:
 управление частотным пуском и торможением двигателя с заданным ускорением в
пределах допустимой перегрузки преобразователя частоты;
 установку диапазона времени изменения частоты от минимальной до
максимальной в заданных пределах;
 возможность автоматического регулирования параметров в замкнутом контуре.
Для удобства работы дисплей имеет значительные размеры и эргономичное
колористическое решение.
Система пожаро-охранной сигнализации изготовлена на базе прибора "BOLID".
В систему пожарно-охранной сигнализации входят:
 Извещатели пожарные дымовые;
 Извещатели охранные;
 Пожарно –охранный оповещатель.
Для обслуживания ВПЧА необходимо выделить специальную зону по периметру
ВПЧА. В обслуживание ВПЧА входит следующее:
1. Снятие съемных панелей для установки или замены силовых блоков.
2. Управление ВПЧА и ЯСН осуществляется через технологические люки.
3. Очистка фильтров осуществляется с внешней стороны.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Технические характеристики ВПЧА исполнения УХЛ.1 для эксплуатации на открытом воздухе
Параметр
Значения
Входное напряжение
3-х фазное 6 000 В (10000 В) (-20% +15%)*; 50 Гц ±10%
Напряжение собственных нужд
Питание цепей управления
Выходная мощность
Конструкция
Шаг частоты
Время разгона/останов, сек
Перегрузочная способность
Выходное напряжение силовой цепи
Способ преобразования напряжения
Коэффициент мощности
КПД
Аналоговые входы/выходы
Дискретные сигналы вход/выход
Внешняя связь
Органы управления
Степень защиты
3-х фазное 6 000 В (10000 В)
Многоуровневая ШИМ
Не менее 0,96 при номинальной нагрузке
Не менее 0,96 при номинальной нагрузке
По два канала, 0-10V/4-20mA (по выбору)
24 на входе/16 на выходе
Отдельный порт RS485, протокол Profibus/Modbus RTU
Промышленный компьютер с ЖКИ экраном
IP54, кроме вентиляционных отверстий
Исполнение
Для уличного размещения. Зона обслуживания
представлена на чертеже.
Охлаждение
Принудительное воздушное
Вентиляция
Приточно-вытяжная с рекуперацией
Аварийное освещение
12 В
Система отопления
До 18 кВт
Габариты по Д х Г х В
Масса
Температура эксплуатации
Температура хранения /
транспортировки
Условия эксплуатации
3-х фазное 380 В (-15% +10%); 50 Гц
220 В; 50 Гц; 400 Вт
6 кВ: 250 – 2 000 кВт
10 кВ: 400 – 800 кВт
0,01 Гц в диапазоне от 0 до 80 Гц
5 – 1600 (настраиваемый параметр)
120% в течение 60 сек, 150% в течение 1 сек
Влажность макс.
Высота над уровнем моря макс.
Вибрация макс.
Давление снегового покрова
Нормативное значение
ветрового давления
Методы транспортировки
Согласно Приложению 1.
От -60 °С до +40 °С
От 0° до +50°/от -50° до +50°
90% (без конденсации)
Не более 1 000 м
0,5g с частотой 10-50Гц
1,5 кПа (150 кГс/м2)
0,60 кПа (150 кГс/м2)
На ж/д платформе, автомобильным или авиатранспортом
допускается устанавливать на отсыпанную площадку
Требования к установке
(щебень, песок), на свайный или ленточный фундамент,
лежни
*
- От -10% до +10% с сохранением выходных характеристик. От -10% до -20% со снижением
выходных характеристик.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Приложение 1. Габаритные размеры и зоны обслуживания.
Диапазон мощностей от 250 до 500 кВт; напряжение 6 кВ. Масса не более 4 250 кг.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Диапазон мощностей от 630 до 1 000 кВт; напряжение 6 кВ. Масса не более 7 000 кг.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Диапазон мощностей от 1 250 до 2 000 кВт; напряжение 6 кВ. Масса не более 9550 кг.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
Диапазон мощностей от 400 до 800 кВт; напряжение 10 кВ. Масса не более 8 000 кг.
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Приложение 2. Схемы ввода/вывода кабелей.
Диапазон мощностей от 250 до 500 кВт; напряжение 6 кВ.
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Диапазон мощностей от 630 до 1 000 кВт; напряжение 6 кВ.
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Диапазон мощностей от 1 250 до 2 000 кВт; напряжение 6 кВ.
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru
125130, г. Москва Старопетровский проезд
дом 7А, корпус 23, подъезд 1, офис 2
Диапазон мощностей от 400 до 800 кВт; напряжение 10 кВ.
Тел.: (495) 935-73-21 / 935-73-22
e-mail: info@l-start.ru