CN220693019U - 一种新型双机热互备高压变频器控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型双机热互备高压变频器控制系统，包括进线断路器柜QF1、QF2，高压变频器VFD1、VFD2，一对高速收发光纤OF，进线柜JXG1、JXG2及出线柜CXG1、CXG2，出线柜的出线端并联后与电机M连接。高压变频器的主控系统之间由一对高速收发光纤进行通讯连接，具有很高的通讯速率和极强的抗干扰能力，提高了系统的稳定性和可靠性，增强实用性，还降低了通讯故障率；本实用新型通过高压变频器VFD1、VFD2实现双机热互备状态，在正常手动切换或故障自动切换时，变频器与电机M侧均无冲击，控制方法简便。

Description

一种新型双机热互备高压变频器控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种新型双机热互备高压变频器控制系统，属于高压变频器控制技术领域。

背景技术

目前高压电机控制一般采用单台高压变频器进行控制调速，工频回路中配置液阻软启动装置。当变频器在运行过程中发生故障时，会立即切换至工频回路，虽然能保证电机持续运行，但是在切换过程中会产生冲击电压及冲击电流，不仅会拉低电网侧电压，影响线路上其他设备的正常运行，而且在此过程中也会造成系统管道内压力的急剧变化，导致负载震动增大，从而使电机轴承磨损加剧，缩短电机的使用寿命，严重时会导致上级断路器跳闸，造成企业突然停产，形成不可挽回的经济损失。

发明内容

针对以上所述问题，本实用新型提供一种既简单又可靠的双机热互备高压变频器控制系统。

为实现以上目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种新型双机热互备高压变频器控制系统，包括主电网AC1、从电网AC2，进线断路器柜QF1、QF2，高压变频器VFD1、VFD2，一对高速收发光纤OF、进线柜JXG1、JXG2，出线柜CXG1、CXG2。主电网AC1与进线断路器柜QF1输入端连接，从电网AC2与进线断路器柜QF2输入端连接，进线断路器柜QF1输出端与进线柜JXG1输入端连接，进线断路器柜QF2输出端与进线柜JXG2输入端连接，进线柜JXG1输出端与高压变频器VFD1连接，进线柜JXG2输出端与高压变频器VFD2连接，高压变频器VFD1输出端与出线柜CXG1连接，高压变频器VFD2输出端与出线柜CXG2连接，出线柜CXG1、CXG2输出端并联后与电机M连接，高压变频器VFD1、VFD2之间通过一对高速收发光纤OF通讯连接。

进一步的是，高压变频器VFD1、VFD2之间采用光纤通讯实现信息交互。

进一步的是，高压变频器VFD1、VFD2之间无通讯协调控制柜，主控系统采用主、从方式进行协调控制。

进一步的是，高压变频器VFD1、VFD2的主控系统都包括有人机界面，其主、从关系通过人机界面任意设置。

进一步的是，高压变频器VFD1、VFD2通过人机界面实现数据信息的实时监控，同时从机跟随主机调节输出电压和频率，保持输出电压相位一致。

进一步的是，高压变频器VFD1、VFD2通过人机界面实现一键冗余切换功能，简化冗余切换操作流程。

进一步的是，高压变频器三相输出端采用单相低压电抗器与负载电机连接，实现电流缓冲和限制环流。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、本系统能保障运行中的高压变频器内部任何器件出现损坏或异常，均能快速无扰切换至备机，不会影响系统正常运行，使系统互备性更强，可靠性更高；

2、本系统的高压变频器之间采用高速光纤通讯模块，使系统间的数据传输速率更快，抗干扰能力更强，增加了系统的可靠性及稳定性；

3、本系统取消信号协调板及通讯协调控制柜，大大降低了设备成本；

4、本系统的高压变频器之间的主、从关系可任意设置，不受外部硬件条件的影响，增强了系统的灵活性；

5、本系统的高压变频器具备“一键冗余切换”功能，简化冗余切换操作流程，避免了人为操作失误导致的故障停机风险。

附图说明

图1 为本实用新型提供的一种新型双机热互备高压变频器控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为一种新型双机热互备高压变频器控制系统示意图，如图1所示，一种新型双机热互备高压变频器控制系统，包括主电网AC1、从电网AC2，进线断路器柜QF1、QF2，高压变频器VFD1、VFD2，一对高速收发光纤OF、进线柜JXG1、JXG2，出线柜CXG1、CXG2。主电网AC1与进线断路器柜QF1输入端连接，从电网AC2与进线断路器柜QF2输入端连接，进线断路器柜QF1输出端与进线柜JXG1输入端连接，进线断路器柜QF2输出端与进线柜JXG2输入端连接，进线柜JXG1输出端与高压变频器VFD1连接，进线柜JXG2输出端与高压变频器VFD2连接，高压变频器VFD1输出端与出线柜CXG1连接，高压变频器VFD2输出端与出线柜CXG2连接，出线柜CXG1、CXG2输出端并联后与电机M连接，高压变频器VFD1、VFD2之间通过一对高速收发光纤OF通讯连接。高压变频器主控系统之间采用高速光纤通讯，使运行数据能更快的进行交互。

在本实施例中，高压变频器VFD1、VFD2的主控系统、电气性能及结构完全一致，高压变频器的主控系统包括人机界面、主控板、高速光纤通讯模块和电源模块。

具体的，高压变频器VFD1、VFD2的主、从关系通过人机界面任意设置。

具体的，高压变频器VFD1、VFD2的运行数据及状态由高压变频器本地人机界面进行实时监控，同时从机跟随主机调节输出电压和频率，保持输出电压相位一致。

在进一步的实施，高压变频器三相输出端采用单相低压电抗器与负载电机连接，实现电流缓冲和限制环流。

一种新型双机热互备高压变频器控制系统的具体实施步骤如下：

1、手动或远程合闸进线断路器柜QF1、QF2给双机热互备系统送电，待送电完成且系统就绪后，用户通过高压变频器VFD1、VFD2各自的人机界面中设置相关运行参数及主、从关系，完成设置后任意先运行一台高压变频器（如VFD1），经过1s后，高压变频器VFD2采用转速跟踪的方式跟随高压变频器VFD1的电压和频率完成启动，在此互备方式下的进线柜和出线柜内所有开关均处于闭合状态。先启动的高压变频器VFD1处于带载运行状态，后启动的高压变频器VFD2处于空载运行状态，高压变频器VFD1、VFD2之间采用高速光纤通讯连接，快速的进行高压变频器VFD1、VFD2运行数据的实时交换，再通过高压变频器各自本地的人机界面对其进行监控，也可以通过以太网或其他通讯方式实现对高压变频器VFD1、VFD2的远程实时监控。

2、如高压变频器VFD1在带载运行过程中出现故障时，其自身先发出故障命令断开两侧开关，再通过高速收发光纤发送切换指令给处于空载运行的高压变频器VFD2，由于空载运行的高压变频器VFD2一直跟随带载高压变频器VFD1的频率、转速及电压，可以使其瞬间切换并投入带载运行，切换时间达到微秒级，实现故障无扰切换。

3、除故障自动切换外，也可以进行非故障手动任意切换，即通过操作任意一台高压变频器的人机界面使用“一键冗余切换”功能，使高压变频器进行负载切换，操作简便，在整个切换过程中平滑无冲击，负载无任何波动，不受切换次数等任何条件限制，可实现无扰动双向自由投切，对生产无任何影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型双机热互备高压变频器控制系统，包括主电网AC1、从电网AC2，进线断路器柜QF1、QF2，进线柜JXG1、JXG2，高压变频器VFD1、VFD2，一对高速收发光纤OF，出线柜CXG1、CXG2，电机M，其特征在于：所述主电网AC1与进线断路器柜QF1输入端连接，从电网AC2与进线断路器柜QF2输入端连接，所述进线断路器柜QF1输出端与进线柜JXG1输入端连接，所述进线断路器柜QF2输出端与进线柜JXG2输入端连接，所述进线柜JXG1输出端与高压变频器VFD1连接，所述进线柜JXG2输出端与高压变频器VFD2连接，所述高压变频器VFD1输出端与出线柜CXG1连接，所述高压变频器VFD2输出端与出线柜CXG2连接，所述出线柜CXG1、CXG2输出端并联后与电机M连接，所述高压变频器VFD1、VFD2之间通过一对高速收发光纤OF通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器VFD1、VFD2之间采用光纤通讯实现信息交互。

3.根据权利要求1所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器之间无通讯协调控制柜，主控系统采用主、从方式进行协调控制。

4.根据权利要求3所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器VFD1、VFD2的主控系统都包括有人机界面，其主、从关系通过人机界面任意设置。

5.根据权利要求4所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器VFD1、VFD2通过人机界面实现数据信息的实时监控，同时从机跟随主机调节输出电压和频率，保持输出电压相位一致。

6.根据权利要求4所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器VFD1、VFD2 通过人机界面实现一键冗余切换功能。

7.根据权利要求1所述的一种新型双机热互备高压变频器控制系统，其特征在于：高压变频器三相单元输出端采用单相低压电抗器与电机M连接。