В ПЧ серии Рустмаш АТ27 предусмотрена возможность обязательного проведения полной диагностики и полной наладки без нагрузки и без подачи высокого напряжения
Продолжая разговор о 14 причинах, по которым Вы можете считать Рустмаш АТ27 лучшим в мире, мы хотим познакомить Вас с причиной №5 - Полная наладка и предварительная диагностика перед подачей высокого напряжения.
В преобразователях частоты серии Рустмаш АТ27 предусмотрена возможность обязательного проведения полной диагностики и полной наладки без нагрузки и без подачи высокого напряжения.
Это решение выгодно отличает ПЧ Рустмаш АТ27 от остальных преобразователей частоты данного класса напряжения.
Производители высоковольтных преобразователей частоты стремятся реализовать возможности полной диагностики оборудования перед включением в сеть. Однако только в Рустмаш АТ27 предусмотрена возможность диагностики и проверки функционирования изделия полностью без подачи высокого напряжения. Подача высокого напряжения может нести риски, связанные с возможными ошибками при монтаже и пусконаладочных работах.
В ПЧ Рустмаш АТ27 эта задача решена так, что монтажная организация может выполнить 100% пусконаладочных работ и полную диагностику оборудования без подачи высокого напряжения. Такое техническое решение в базовой комплектации преобразователя частоты Рустмаш АТ27 делает его на 100% прогнозируемым элементом системы при введение в эксплуатацию сложных комплексных объектов.
Как именно это реализовано?
Очевидно, что для выполнения полного объёма пусконаладочных работ и полной диагностики без подачи высокого напряжения не обойтись. Изделие или система считаются исправным и готовыми к эксплуатации при условии исправности всех компонентов.
Компания ООО «Рустмаш» решила задачу проверки средневольтного ПЧ АТ27 перед подачей сетевого напряжения путём предварительного искусственного создания высокого напряжения на всех силовых компонентах ПЧ , которые требуют проверки. При этом высокое напряжение получается из источника собственных нужд ограниченной мощности. Для этого мы используем источники питания с параметрами:
-3 фазы 380 В, 7…35 кВА;
-3 фазы 480 В, 7…35 кВА (опционально).
Значение мощности источника питания собственных нужд зависит от номинальной мощности ПЧ Рустмаш АТ27 и определяется производителем.
Формирует высокое напряжение тиристорный регулятор (ТРН), работающий на низковольтную обмотку силового трансформатора. Благодаря силовому трансформатору обеспечивается гальваническая развязка высоковольтных и низковольтных цепей, что позволяет создать высокое напряжение на компонентах ПЧ АТ27 без подключения к сети. А также открывает возможность диагностирования таких компонентов Рустмаш АТ27 как:
- силовой многообмоточный трансформатор;
- силовые ячейки (выпрямитель и IGBT инвертор);
- измерительные цепи высокого напряжения.
Какие выгоды это несет пользователю?
Предложенное решение позволяет пользователю при каждом запуске:
- убедиться в исправности всех компонентов и систем до подачи высокого напряжения из сети;
- убедиться в работоспособности всех силовых ячеек и инвертора в целом на холостом ходу без нагрузки;
- избежать необратимого повреждения силовых обмоток трансформатора при развитии пробоя изоляции на участках поврежденной обмотки;
- избежать необратимого повреждения силовых ячеек при развитии в них аварийных процессов во время первого пуска инвертора;
- избежать возникновения пожара в силовой части ПЧ АТ27 при возникновении каких-либо неисправностей.
Ограниченная мощность источника питания не позволяет устойчиво развиваться аварийным процессам, сопровождающихся дуговыми разрядами, плавлением изоляции и токоведущих силовых цепей, возникновению возгораний. Эта функция делает диагностику безопасной, а преобразователь частоты - быстро восстанавливаемым даже при возникновении локальной неисправности.
Полная диагностика преобразователя частоты Рустмаш АТ27 до момента подачи высокого напряжения позволяет пользователю сберечь вводимое в эксплуатацию оборудование, время и деньги в случае возникновения аварийных ситуаций в ходе пусконаладочных работ как по вине какого-либо оборудования, так и по вине персонала допустившего ошибки при выполнении монтажных и пусконаладочных работ.
Как это сделано?
Основным компонентом, отвечающим за безопасную диагностику высоковольтных компонентов ПЧ АТ27 является система предварительного заряда силовых ячеек. Эта система построена на базе тиристорного регулятора, питающегося от источника напряжения собственных нужд, защищенного от аварийных процессов автоматическим выключателем.
Система предварительного заряда может работать как в автоматическом режиме, так и в ручном.
Функциональная схема системы предварительного заряда силовых ячеек.
Данная система является оригинальным, запатентованным решением ООО «Рустмаш» (заявка 2020124674 от 24.07.2020), суть работы которой сводится к следующему:
В автоматическом режиме
- после прихода команды «Пуск» включается контактор КМ1, подающий питание 0,4 кВ на ТРН (тиристорный регулятор напряжения), выход которого подключён к обмотке собственных нужд;
- на обмотках силового трансформатора 0,7 кВ плавно повышается напряжение, которым заряжаются конденсаторы звена постоянного тока, установленные в силовых ячейках. Блоком датчиков тока тиристорного регулятора контролируется ток заряда конденсаторов.
Время заряда конденсаторов зависит от мощности преобразователя частоты и от установленного тока заряда, который составляет от 5 до 40 А.
В процессе предварительного заряда системой управления ПЧ Рустмаш АТ27 осуществляется постоянный контроль состояния силовых ячеек. После достижения на конденсаторах рабочего напряжения порядка 1000 В выключается контактор КМ1 и включается коммутационный аппарат Q1 - вакуумный выключатель или контактор, подающий питающее напряжение на преобразователь частоты. Далее происходит запуск инвертора преобразователя частоты с формированием выходного напряжения и частоты.
В ручном режиме
Для диагностики исправности силовых ячеек мы предлагаем ручной режим задания значения напряжения в силовых ячейках ПЧ АТ27 («Тест по углу»). При этом пользователь имеет возможность контролировано увеличивать напряжение в звене постоянного тока силовых ячеек, изменяя величину угла отпирания тиристоров. При этом есть возможность оценивать статус каждой силовой ячейки онлайн по мере роста напряжения по информации отображаемой контроллером УМКА27(37). Такой функционал преобразователя частоты Рустмаш АТ27 позволяет выявить неисправность в силовой ячейке на пониженном напряжении, не приводя к развитию аварийной ситуации.
Еще одним замечательным качеством системы предварительного заряда, о которой мы рассказывали в этой статье, является возможность ограничения пускового тока ПЧ АТ27. Благодаря предварительно заряженным конденсаторам силовых ячеек, в момент подключения к сети, ограничивается пусковой ток через сетевую обмотку силового трансформатора и через выпрямители силовых ячеек ПЧ АТ27. Это полезное свойство позволяет не только продлить ресурс силовых компонентов преобразователя частоты, но и избежать ложного срабатывания релейной или микропроцессорной защиты питающей ячейки КРУ, с последующим её отключением.
В чем фундаментальное отличие технического решения Рустмаш от конкурентов?
Наша философия построения надежных и безопасных решений в области частотного электропривода предполагает решение этих двух задач - безопасность и надежность - одновременно. Мы реализовали больше чем просто ограничитель пускового тока, который есть в преобразователях частоты: ABB, TMEIC, Danfoss, WEG, Hiconics.
Мы реализовали систему предпусковой диагностики силовой части преобразователя частоты и ограничитель пускового тока одновременно!
Это ключевое, фундаментальное отличие нашего технического решения по сравнению с техническими решениями других производителей!
О том, как преобразователь частоты серии Рустмаш АТ27 защищает двигатель, как реализованы защиты двигателя и что мы думаем о дифференциальной защите мощных электродвигателей, питаемых от преобразователя частоты, мы расскажем в одной из будущих публикаций.
Тому, как реализовать оптимальные решения по интеграции ПЧ Рустмаш АТ27 в инфраструктуру предприятия в части подключения к питающим секциям РУ и к нагрузке заказчика, будет посвящена наша следующая публикация.