高压电机二次原理图(三)-高压充电变频器

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0、前言      对于新安装或者很久未使用的变压器、母排都需要进行充电。由于6kV或10kV变频器内置有整流变压器和IGBT模块，所以在每次启动前也需要充电。一般来说，常见的变频器都采用高压充电模式（比如，利德华福、汇川）。首先给变频器送入AC220V或AC380V的控制电源，变频器自检后发给高压柜一个“允许合闸”信号，然后高压柜进行合闸，变频器接收到6kV或10kV电源后开始充电，充电完成后发出“就绪”信号，此时就能够正常操作变频器。1、声明     本文参照规范DL/T 5136-2012《火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程》附表的要求，线号101、102分别表示高压控制回路的正、负两级，线号103表示合闸回路，线号133表示跳闸回路。    本文一次图参考小电流接地系统绘制，若6kV或10kV系统为小电阻接地，需要在B相增加电流互感器，并且取消小电流选线装置。    本文中HMI表示PLC或者DCS的操作画面。2、控制逻辑图
                                              图1-控制逻辑图3、正文控制地点：变电所内高压柜、变电所内变频器、现场操作箱、控制室HMI。合闸优先级：其中高压柜仅能在试验位合闸；变频器、操作箱和HMI仅能在工作位合闸，并且优先级次序为：变频器＞操作箱＞HMI。

• 变频器合闸条件：断路器手车在工作位 且 变频器转换开关在“机旁”位置
• 操作箱合闸条件：断路器手车在工作位 且 变频器转换开关在“远方”位置且 操作箱转换开关在“机旁”位置
• HMI合闸条件：断路器手车在工作位 且 变频器转换开关在“远方”位置且 操作箱转换开关在“远方”位置
  

分闸优先级：分闸无优先级，高压柜、变频器、操作箱和HMI任何时刻均能分闸。急停：操作箱内设置一个急停按钮，通过硬接线引入高压柜分闸。PLC正常时不分闸高压柜，PLC分闸信号兼作急停是为防止变频器停车失败，紧急分断高压柜用。电流显示：高压柜B相电流经过电流变送器转换为4-20mA后传输至PLC，同时PLC也采集变频器的运行电流。变频器给出的是阀侧电流(电机端电流)，高压柜是网侧电流。在电机运行频率接近50Hz，两者趋近一致；电机频率低于50Hz时，网侧电流小于阀侧电流，并且频率越低，网侧电流小得更多。若在操作箱设置电流表，其信号应该显示电机端电流。分闸信号灯和继电器：为解决上文《概述》中提到的分闸信号为持续的高电平信号时，合闸产生的“跳跃”问题，本回路主要是变频器故障、操作箱急停、PLC急停会产生持续性高电平分闸信号。加入分闸信号灯作为高压柜盘面指示，以及分闸信号继电器的常闭触点切除合闸控制回路。这是一种后备保护，为防止PLC程序bug而设置。注意分闸信号灯和继电器只能接入133和102之间，不能接入1331和102之间，因为有的综保会有分闸保持功能，即便收到的只是分闸脉冲信号，也可能会让信号灯和继电器呈现保持状态。启动电机主要操作：第一，相关条件就位后，由PLC合闸高压柜；第二，再由PLC启动变频器。停止电机主要操作：由PLC发出指令停止变频器，再根据情况，决定是否需要分闸高压柜。电机在运行时优先选择停止变频器，在紧急情况下才停止高压柜。
                               图2-高压充电变频器控制原理图4、信号交互                               表1-信号交互表

起点	终点	说明
操作箱	PLC(DI)	转换开关集中、转换开关机旁、启动按钮、停止按钮、急停按钮【主要是告诉PLC，机旁摁下了急停】
PLC(DQ)	操作箱	准备好指示灯、运行指示灯、停止指示灯
PLC(AQ)	操作箱	运行电流【应显示电机端电流】
操作箱	高压柜	急停按钮【紧急情况下，强制分闸高压柜】
高压柜	PLC(DI)	手车试验位置、手车工作位置、断路器合闸状态、断路器分闸状态、断路器储能状态、接地刀合闸状态、分闸信号存在、变频器允许合闸、综保故障
PLC(DQ)	高压柜	PLC合闸、PLC分闸/急停【紧急情况下，强制分闸高压柜】
高压柜	PLC(AI)	B相电流反馈
高压柜	变频器	断路器合闸状态、断路器分闸状态、接地刀分闸状态【不同变频器要求不同，根据实际情况调整】
变频器	高压柜	变频器允许合闸、变频器故障分闸
变频器	PLC(DI)	变频器待机、变频器运行、变频器报警、变频器轻故障、变频器重故障、变频器远方【不同变频器要求不同，根据实际情况调整】
PLC(DQ)	变频器	变频启动、变频停车、自由停车、复位故障【不同变频器要求不同，根据实际情况调整】
变频器	PLC(AI)	电流反馈、转速反馈
PLC(AQ)	变频器	转速给定