Altivar Przetwornice częstotliwości na średnie napięcie. Nowoczesna konstrukcja wysoka jakośc Zakres mocy od 500 kw do 10 MW

Transkrypt

1 Altivar 1000 Przetwornice częstotliwości na średnie napięcie Nowoczesna konstrukcja wysoka jakośc Zakres mocy od 500 kw do 10 MW

2 Podstawowe oszczędnosci z zastosowania przetwornic Altivar Małe wymiary Ok. 1.5 MW /1 metr + Dzięki zastosowaniu wysoko- Prosta konstrukcja napięciowych tranzystorów IGBT + Elestycznośc Budowa modułowa spełnia wszelkie wymagania + Przyjazna dla użytkownika Prosta w obsłudze serwisowej = Oszczęsnośc energii do 40% 2

3 Altivar 1000 kompleksowa, elastyczna oferta napędów dużej mocy Zakres mocy : od 0.5 do 10 MW Napięcie wyjściowe : 2.4/3.3kV (produkcja 4.16/6.6 kv koniec 2009 ) Chłodzenie :powietrze lub woda Rozwiązania także ze zwrotem energii do sieci Kompleksowa oferta napędu ( zawiera także transformator i silnik ) Redukcja wyższych harmonicznych (wersje trafo 12/24/36 pulsowe, AFE, filtry) Praca z istniejącymi silnikami oraz z nowymi Wysoki poziom niezawodności: redundantny układ chłodzenia, wysokiej jakości komponenty Bogaty wachlarz systemów komunikacji sieciowej Motor Altivar

4 Standardy i certyfikaty : możeliwośc instalacji we wszystkich krajach świata Standardy europejskie EU IEC EN IEC EN IEC EN IEC EN IEC EN Standardy poza EU NEMA/ANSI UL CSA DNV GOST Australian standards etc. Na życzenie spełniane standardy specyficzne dla projektów Specyfikacje w petrochemii (np.: DEP Shell, Total, Chevron Texaco, etc.) 4

5 Nowoczesne rozwiązania dla napędów dużej mocy na średnie napięcie Ropa i gaz Pompy, sprężarki, dmuchawy Wytłaczarki Pompownie, oczyszczalnie ścieków Pompy, dmuchawy, etc. Energia Wentylatory Pompy Rozruch turbin Kopalnie podziemne & odkrywkowe Taśmociągi Kruszarki Wentylatory Pompy 5

6 Podstawowa charakterystyka Typ przetwornicy Zasilanie Mostek diodowy 2 kwadrantowa charakterystyka pracy - 12-pulsowy DFE - 24-pulsowy DFE AFE prostownik aktywny (PWM) 4 kwadrantowa charakterystyka Wyjście z przetwornicy 3-poziom z połączonym punktem neutralnym (NPC) falownik napięciowy IGBT PWM 6

7 Schemat zasilania VSI 3-poziom NPC IGBT tranzystory na wysokie napięcie Niezawodnośc : Mniej części w porównaniu do Multilevel Wysoka sprawnośc ~ 99% Napięcie międzyfazowe na wyjściu 7

8 Podstawowe właściwości Adaptacja do każdej sieci średniego napięcia Tolerancja napięcia : standard ± 10% Sprawnośc ~ 0.99 Typ silnika Asynchroniczny Napięcie wyjściowe Typowe : 0 to 2300 V - 0 to 3300 Opcja z transformatorem na wyjściu : 4160 V V V - 10,000 V - 13,200 V... Zakres częstotliwości wyjściowej Typowy : 5 to 70 Hz, rozszerzony : 5 to 140 Hz 8

9 Podstawowe właściwości Transformator zasilający Zewnętrzny, olejowy lub suchy (bez ograniczenia odległości instalacji) Zintegrowany z przetwornicą, tylko suchy Stopień ochrony obudowy Chłodzenie powietrzem : IP41 Chłodzenie wodą : IP41 i IP54 jako opcja Chłodzenie Powietrzne z zapasowym wentylatorem dla mocy 5200 kva Wodne z zapasową pompą dla mocy 14,400 kva System bezpieczeństwa Uziemienie szyny napięcia DC Klucz systemu blokady pracy 9

10 HV IGBT, wysoka sprawsośc i niezawodnośc + 12/24 prostowniki zasilania & 3-poziomowy łącznik NPC w przetwornicy Tranzystor IGBT na wysokie napięcia 10

11 HV IGBT, wysoka sprawsośc i niezawodnośc Wysoka niezawodnośc Mała ilośc komponentów Wysoka sprawośc ~ 99% Snubberless IGBT mała energia wyzwalania Bardzo mały poziom harmonicznych THDi < 2% (24pulse) Współczynnik mocy cos phi > 0.96 Bez udarów dla silnika i sieci THDi < 5% bez filtra sinus i < 1% z zastosowaniem filtra sinus Dozwolone długie kable > 500 m Bezpieczeństwo Szybkie zabezpieczenia i ograniczenia dla prądów zwarcia Optymalna jakośc prądu wyjściowego 11

12 Pełna elastycznośc Łatwa instalacja i oszczędnośc na kablach Wersja ze zintegrowanym transformatorem Chłodzenie wodne - mniej miejsca, mniejszy koszt w porównaniu z powietrznym Wersja z zewnętrznym wymiennikiem ciepła woda powietrze (oddzielny transformator ) 12

13 ATV 1000 podstawowe wyposażenie Bezpieczniki na zasilaniu Prostownik DC BUS rozłącznik uziemienia Dławik silnikowy Standardowe sterowanie Karta do impulsatora (wraz z programem ) Obudowa o stopniu ochrony IP41 Standardowa dokumentacja Testy fabryczne Kompatybilnośc zgodnie ze standardem IEC Zapasowa pompa (chłodzenie wodne ) 13

14 Opcje Rozłącznik napięcia na zasilaniu Rozłącznik uziemienia na zasilaniu Rozłącznik napięcia na wyjściu Rozłącznik uziemienia na wyjściu 3 CT transformatory dla zabezpieczenia różnicowoprądowego IP 33 IP 54 (dla chłodzenia wodą ) Podejście kabli zasilających od góry Podejście kabli wyjściowych od góry Filtr wyjściowy dv/dt (projektowany dla instalacji ) Filtr sinusoidalny na wyjściu (projektowany do aplikacji ) Redundantny wentylator przełączany podczas pracy 14

15 Opcje DC czoper + rezystor (zaprojektowany dla danej aplikacji ) 3-drogowy zawór dla regulacji temp. wody Wymiennik powietrze woda ( odległośc wymiennika od szafy < 10 m, temperatura powietrza < 30 C) (tylko dla chłodzenia wodą ) Rączka od wyłącznika na drzwiach szafy ANSI przegroda dla układu chłodzenia wodą 60 Hz zasilacz napięcia sterowania Blokada otwarcia drzwi więcej niż 90 Grzejnik Narzędzia do wymontowywania modułu fazowego UPS + ładowarka baterii (typowo 30 minutes) Kompletna dokumentacja 15

16 Charakterystyka układu sterowania Sposób sterowania silnikiem V/f, sterowanie wektorowe bez sprzężenia, wektorowe ze sprzężeniem Synchronizacja obrotów, master/slave, auto-tuning, sterowanie momentem Dokładnośc zadawania prędkości w stanach statycznych ± 0.05% z impulsatorem ± 0.5 % bez impulsatora Czas reakcji na zmianę momentu obciąęnia : < 5 ms Standardy sieci Ethernet, Profibus, Modbus Opcje : CANopen, DeviceNet, etc. 16

17 Wersja z chłodzeniem powietrznym dla pojedynczych aplikacji (do mocy 4 MW) Kompaktowośc i dostępnośc Sterowanie na płycie obrotowej Ciągłośc pracy Zapasowe wentylatory jako opcja Ułatwienie podczas testów Wychylny panel: bezpośredni dostęp do elementów mocy Łatwa adaptacja do aplikacji Użytkownika Duża przestrzeń na aparaty w polu zasilania Jakośc energii zasilania Prostownik diodowy (12 lub 24 pulsowy) Kompaktowośc i łatwa obsługa Modułowa przetwornica 3 fazowa Łatwe programowanie i Otwarta komunikacja ze Sterownikiem PLC Ochrona silnika i kabli silnikowych Filtr silnikowy Niezawodna i łatwa obsługa Moduły mocy (wysokonapięciowe tranzystory IGBT z kondensatorami obwodu DC) 17

18 Wersja z chłodzeniem powietrznym dla pojedynczych aplikacji (moc do 4 MW) Ułatwienie podczas pracy Bezpośredni dostęp do układów sterowania Ułatwienie podczas instalacji Łatwy dostęp do szafy od strony frontu Zwiększone bezpieczeństwo IP 41 jako standard Blokada elektromechaniczna drzwi Niezawodnośc i łatwa obsługa Blok mocy (tranzystory wysokonapięciowe IGBT wraz z kondensatorami obwodu DC) 18

19 Budowa szafy z chłodzeniem powietrznym Wentylator chłodzenia Prostownik diodowy Przekładnik pomiaru prądu Szyny na wyjściu Czujnik monitoring stanu izolacji Karty elektroniki Faza przetwornicy szyny napięcia DC Łącznik uziemienia Dławik wyjściowy 19

20 Chodzenie wodą rozwiązanie dla pomieszczeń o wzrastającej temperaturze (do mocy 10 MW) Łatwe dopasowanie do aplikacji Duża przestrzeń w polu zasilającym szafy na montaż aparatów Kompaktowośc i dostępnośc Sterowanie na panelu obrotowym Jakośc podłączenia do sieci zasilającej Prostownik diodowy (12 lub 24 pulsowy) Ciągłośc pracy Układ chłodzenia posiada standardowo dwie zamiennie pracujące pompy Niezawodnośc I łatwa obsługa Moduł mocy (z tranzystorami wysokonapięciowymi IGBT z kondensatorami obwodu DC) Łatwe programowanie i sterowanie ze sterownika PLC Bezpieczne przetwornice 1 i 2 Ochrona silnika i kabli silnikowych Dławik silnikowy Budowa modułowa Łatwe łączenie równoległe przetwornic l 20

21 Chodzenie wodą rozwiązanie dla pomieszczeń o wzrastającej temperaturze (do mocy 10 MW) Ciągłośc pracy Układ chłodzenia wodnego posiada standardowo dodatkową pompę Łatwa instalacja Dostęp do wszystkich modułów przetwornicy od frontu Zwiększone bezpieczeństwo IP 41 jako standard IP 54 jako opcja Blokada elektromechaniczna drzwi Niezawodnośc i łatwośc obsługi Moduły mocy (jednofazowe moduły tranzystorów wysokonapięciowych IGBT z kondensatorami obwodu DC) Niski poziom hałasu 70 db(a) 21

22 Budowa przetwornicy chłodzonej wodą Prostownik diodowy Szyny wyjściowe Transformatory Czujniki monitoringu stanu izolacji Dławiki wyjściowe Moduł mocy jednej fazy Szyny obwodu DC Rurki podłączenia zasilania w wodę 22

23 A33 seria: Chłodzenie powietrzem (3300 V) 23

24 Typowe wymiary przetwornic chłodzonych powietrzem (Air-cooled, 3300 V) Moc : 1100 to 2250 kw Moc : 3200 to 4500 kw 24

25 W33 seria : Chłodzenie wodą (3300 V) 25

26 Typowe wymiary przetwornic (Chłodzenie wodą, 3300 V) Moc : 5800 kw Moc : 8700 kw 26

27 Typowe wymiary przetwornic DFE (Chłodzenie wodą, 3300 V) Moc : 11,600 kw 27

28 Projekt kompleksowej dostawy układów napędowych Urządzenia, rozwiązania techniczne, obsługa serwisowa Przetwornica częstotliwości na niskie i średnie napięcie Silnik Transformator zasilający Układ automatyki i sterowania Instalacja Obsługa serwisowa 28

29 Projekt kompleksowej dostawy układów napędowych 29

30 Przetwornice częstotliwości w sieci sterowania i monitoringu. 30

31 Przetwornice otwarte na współpracę z zewnętrznymi systemami sterowania. Nowatorski system sterowania Mikroprocesor z funkcjami sterownika PLC: - Łatwa adaptacja do zewnętrznych sterowników - Współpraca z głównymi sieciami : Ethernet, Profibus, Modbus, Canopen, DeviceNet, itp. Łatwa integracja ze strukturą sterowania DCS Zawansowane funkcje sterowania łatwe do zastosowania: Auto-tuning funkcja ułatwia szybki rozruch Lokalna (via HMI terminal lub PC ) i zdalna diagnostyka i obsługa : możliwośc programowania parametrów przetwornicy zdalnie 31

32 Wsparcie i doradztwo techniczne Doradztwo i konsultacje : Projektowanie zasilania (kompensacja mocy biernej, filtrowanie, harmoniczne, etc.) Analiza układu napędowego, moment, etc. Oszczędnośc energii jako kryterium doboru napędu Współpraca z kierownikiem projektu Testy fabryczne z obciążeniem bez silnika oraz z silnikiem Instalacja i rozruch : Wsparcie i doradztwo techniczne Kontrakty obsługi serwisowej (okresowe przeglądy techniczne oraz remonty) Szkolenie obsługi Szybkośc i elastycznośc serwisu 32

33 Altivar 1000 Dobry wybór. Krótkie uzasadnienie.

34 Niezawodnośc Prosta konstrukcja znaczy: Niezawodna Bez egzotycznego transformatora Łatwa w programowaniu parametrów Łatwa w obsłudze Prosty zestaw części serwisowych 3poziomy wystarczają dla bardzo dobrego sterowania momentem 34

35 Wysoka sprawnośc oszczędnośc kosztów 3poziomowa konstrukcja NPC z małą ilością komponentów znaczy lepsza sprawnośc ATV1000@2096kW 24,2kW 1,16% strat PowerFlex7000@2050kW 41kW 2% start Różnica = 16,8kW dla 0,092 / kwh oszczędności ok ,-- w okresie 5 lat. 35

36 Zasady odpowiedzialności Długoletnie doświadczenie : Płyty elektroniki zabezpieczone do pracy w najcięższych warunkach otoczenia np. stalownie, cementownie itp. Najlepsze, selekcjonowane podzespoły np. diody, tranzystory (EUPEC IGBT) Otwarta konstrukcja z wieloma opcjami dodatkowymi, elastyczna dla indywidualnych rozwiązań Oferta PDS (power drive system) zestaw napędowy transformator, przetwornica silnik. Silniki o dużej sprawności Silniki chłodzone wodą 36

37 Porównanie innych rozwiązań Inne konstrukcje : Wielopoziomowy znaczy wiecej podzespołów mniej niezawodny Egzotyczny transformator (tranzformator 18, 24 uzwojeniowy ze skomplikowanym przeplotem). Skomplikowany system sterowania Wysoka cena za nieco lepszy kształt prądu silnika Zastosowanie tranzystorów na niskie napięcie jako zaleta 37