[發明專利]一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制系統與控制方法

在審

• 申請號: 202110675920.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113411031A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王曉文;郭兆靜;徐帥;王振華;戚鵬;李祿
• 申請（專利權）人: 山東泰開自動化有限公司
• 主分類號: H02P27/00
• 分類號: H02P27/00;H02P27/04;H02P25/18
• 代理公司: 山東國誠精信專利代理事務所(特殊普通合伙) 37312
• 代理人: 吳佳佳

1.一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制系統，其特征在于：包括高壓變頻器、輸入接觸器KM1、輸出接觸器KM2和旁路接觸器KM3，高壓變頻器通過輸入接觸器KM1與電網相連，通過輸出接觸器KM2與電機相連，電機通過旁路接觸器KM3與電網相連。

2.根據權利要求1所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制系統，其特征在于：所述高壓變頻器具備輸入輸出電壓采樣功能，變頻器可通過PLC單獨控制KM1、KM2、KM3分合閘。

3.根據權利要求1所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制系統，其特征在于：還包括有高壓變頻器移相變壓器，其中，所述高壓變頻器移相變壓器輸入側為三相10kV高壓交流電，高壓變頻器移相變壓器輸出側包括24組三相690V交流電為功率單元供電，一組380V控制備用電，可通過為380V輸出繞組供電使功率單元進線側感應電壓，進而可進行低壓調試。

4.一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制方法，其特征在于：

包括如下步驟：

(1)高壓變頻器在啟動之前，通過測試程序分別測量變頻器封鎖延遲時間ΔT1、變頻接觸器KM2分閘延遲時間ΔT2與旁路接觸器KM3合閘延遲時間ΔT3，并通過人機交互界面將ΔT1、ΔT2、ΔT3設為定值，則變頻器接到切換命令時，可通過軟件計時分別發出變頻器封鎖、KM2分閘與KM3合閘命令，使變頻器封鎖、KM2分閘與KM3合閘同時完成；

(2)高壓變頻器運行中，接到變頻切換至工頻命令，調整變頻器輸出電壓幅值、頻率、相位與輸入電壓一致；

(3)根據步驟(1)測量的數據，分別發出變頻器封鎖輸出、KM2分閘、KM3合閘命令，使變頻器封鎖輸出，同時完成變頻接觸器KM2分閘與旁路接觸器KM3合閘動作。

5.根據權利要求4所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中變頻器封鎖延遲時間ΔT1、變頻接觸器KM2分閘延遲時間ΔT2與旁路接觸器KM3合閘延遲時間ΔT3的測量方法為：測試前在變頻器的低壓輔助繞組加三相低壓電，使變壓器的功率單元輸入端帶電，合閘KM1、KM2，分閘KM3，啟動變頻器運行到某一頻率后進行測量；

測量變頻器封鎖延遲時間，從下發變頻器封鎖命令開始計時，到輸出電壓采樣數據突變結束，計時為ΔT1；啟動變頻器運行到某一頻率，測量KM2分閘時間，從下發KM2分閘命令開始計時，到檢測到KM2后電壓采樣數據突變結束，計時為ΔT2；保持KM2分閘狀態，測試KM3合閘時間，從下發KM3合閘命令到檢測到輸出電壓采樣數據突變結束，計時為ΔT3。

6.根據權利要求4所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中，為保證接觸器分合閘時間測量的準確性，在上述通過電壓采樣方式測量延遲時間的基礎上，根據接觸器分合閘時輔助觸點的動作，通過PLC對延遲時間同時計時，與電壓采樣方式計時數據對比，排除無效數據，并且延時時間測量可做多次取均值。

7.根據權利要求4所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中變頻器封鎖輸出、KM2分閘、KM3合閘的過程為：當高壓變頻器運行中接到變頻切換工頻命令后，根據ΔT1、ΔT2、ΔT3的大小，變頻器順序發出切換命令，如ΔT1ΔT2ΔT3，則主控系統在輸出電壓幅值、頻率、相位都滿足條件后，先發出KM3合閘命令，計時ΔT3-ΔT2后，發出KM2合閘命令，再計時ΔT2-ΔT1后，發出變頻器封鎖命令，即能保證變頻器封鎖輸出、KM2分閘、KM3合閘動作同時完成。

8.根據權利要求4所述的一種提高高壓變頻器變頻切換到工頻可靠性的控制方法，其特征在于：所述步驟(2)中輸出電壓相位調整的方法為：通過軟件鎖相環實時計算輸出電壓相位，當輸出電壓相位在變頻器運行ΔT1、ΔT2、ΔT3較大值后匹配輸入電壓相位時滿足切換要求。