一种大型同步电机变频启动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种大型同步电机变频启动控制装置，该控制装置与变频器的功率组件连接，该控制装置包括电力柜、安装于电力柜外侧的人机交互单元和安装于电力柜内的电源回路、逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路。本实用新型专利技术提供的技术方案中将电源回路、逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路有序的安装在电力柜内，结构紧凑，有效利用了电力柜内部空间，减小了设备占地面积；并在电力柜外侧安装人机交互单元，通过上述回路与人机交互单元之间的配合可以实现对大型同步电机的启动进行有效控制。

【技术实现步骤摘要】
一种大型同步电机变频启动控制装置
本技术涉及一种大型同步电机控制装置，具体涉及一种大型同步电机变频启动控制装置。
技术介绍
基于大功率电力电子控制技术的变频启动装置的大型同步机组变频启动系统主要应用于抽水蓄能、燃机和同步调相机组等大型同步机组的快速变频启动。该系统具有无冲击电流、启动力矩可调、启动功率低，可靠性高等优点，且多台同步机组可共用一台变频系统，大大减少电站的检修、维护工作量。大型同步变频启动系统主要采用高压大功率晶闸管串并联技术、数字控制技术、矢量控制技术、无速度传感器转子位置测量技术，实现了大型同步电机的快速启动和转速的精确控制。现有的大型同步电机变频启动控制装置占地面积较大，安全性能较低，且仅仅实现对变频器的启动，而对于其各项数据、参数不能够实现全面监控。
技术实现思路
本技术提供了一种大型同步电机变频启动控制装置，该控制装置与变频器的功率组件连接，该控制装置包括电力柜、安装于电力柜外侧的人机交互单元和安装于电力柜内的电源回路和逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路；所述电源回路包括依次连接的电源输入端子、隔离变压器和电源输出端子；所述电源输出端子分别设有空开。优选的，所述电源输出端子包括与电力柜内元器件连接的电力柜电源输出端子和与变频器组件连接的变频器电源输出端子。优选的，所述电力柜电源输出端子包括电力柜交流电源输出端子和电力柜直流电源输出端子。优选的，所述人机交互单元包括工控机和分别与之连接的表计、指示灯和操作按钮；所述工控机连接并控制所述功率组件开关和所述控制箱回路。优选的，所述逻辑开关量回路包括安装在功率组件的开关量端子和与所述开关量端子连接的继电器；外部开入量信号通过开关量端子接入继电器后，经过继电器之间得电和失电动作以及相互闭锁操作，产生与和、或的开关量逻辑，接入控制箱，并通过控制箱的程序，再接回继电器，经过同样的动作，反馈至开关量端子上的开出量信号，从而实现电气逻辑控制的回路。优选的，所述逻辑开关量回路连接并控制所述电源输入端子开关、功率组件开关、所述控制箱回路、所述表计和所述指示灯。优选的，所述安全链和保护回路连接并控制所述逻辑开关量回路和所述控制箱回路；所述安全链和保护回路包括安装在功率组件的模拟量端子和分别与之相连的电压变送器、电流变送器、过流监视器和电压监视器。优选的，所述控制箱回路连接并控制所述逻辑开关量回路、所述功率组件开关、所述安全链和保护回路。优选的，所述控制箱回路包括相互连接的主控制器和录波仪；所述主控制器包括电源板、开入量板、机侧脉冲板、网测脉冲板、模拟量电压板、模拟量电流板、主机板、接口扩展板和网测脉冲扩展板。优选的，所述控制装置与功率组件之间用光纤隔离。优选的，所述电力柜外侧设有与安全链和保护回路连接的PT航插和CT航插、与电源回路连接的电源航插和与逻辑开关量回路连接的开关量航插。优选的，所述表计包括机组频率表、网测电压表、机端电压表、机端电流表；所述指示灯包括电源指示灯、就绪指示灯、启动指示灯、吹扫指示灯、水洗指示灯和故障指示灯；所述工控机包括人机操作界面，所述人机操作界面包括主界面、操作界面、故障告警界面和历史记录曲线界面；所述操作按钮包括手动/自动切换按钮、紧急停机按钮和人工操作按钮；所述人工操作按钮包括复位、调试、启动、停机、水洗、吹扫和快冷。与最接近现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术提供的技术方案中将电源回路、逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路有序的安装在电力柜内，结构紧凑，有效利用了电力柜内部空间，减小了设备占地面积；并在电力柜外侧安装人机交互单元，通过上述回路与人机交互单元之间的配合可以实现对大型同步电机的启动进行有效控制：电源回路给其他元器件和变频器的功率组件提供稳定的直接或交流电源；逻辑开关量回路可以对该控制器对变频器功率组件开入量和开出量进行逻辑控制，确保功率组件稳定运行；安全链和保护回路可以对该控制器和变频器的功率组件进行安全保护，确保整个变频器安全运行；控制箱回路可以对变频器的功率组件进行控制，确保其完成整流和逆变的功能，且能够对功率组件的开关量和模拟量进行采样、运算、理确，从而确保装置稳定运行；人机操作面板能够方便操作人员对控制器进行调试试验、运行操作、工况监视、数据查询、故障处理和紧急停机等。而且该控制器结构紧凑、功能齐全、安全可靠、操作方便、能够实现功率组件交交变频，从而确保大型同步机组快速启动和转速精准控制。2、本技术提供的技术方案中的人机交互单元包括完善的表计、指示灯、工控机以及操作按钮，能够实现完善的人机操作功能，从而实现用户便捷、正确、快速地操作全套系统。3、本技术提供的技术方案中的所述控制装置与功率组件采用光纤隔离，安全可靠，保证了控制的有效性。4、本技术提供的技术方案中的电源回路包括完善的电源输入端子、隔离变压器、空开和电源输出端子回路，既保证电源的供应，同时保证了用电的安全。5、本技术提供的技术方案中的电源输出端子分别为功率组件、电力柜内各回路提供电源，能够保证不同用电单元对电压电流的个性化要求，且分支明确的供电回路也是安全的一种保障措施。6、本技术提供的技术方案中安全链和保护回路中的模拟量端子和分别与之相连的电压变送器、电流变送器、过流监视器和电压监视器能够确保控制装置对功率组件以及整个装置的各项数据参数时时监测、时时保护。7、本技术中紧急停机按钮的设置能够保证在一些特殊情况下的停机操作。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明：图1：本技术的电气回路图；图2：本技术电力柜的正面图；图3：本技术的电力柜背面图；附图标记：1-电源回路、11-电源输入端子开关、12-隔离变压器、13-变频器电源输出端子、14-电力柜交流电源输出端子、15-电力柜直流电源输出端子；2-逻辑开关量回路；3-安全链和保护回路；4-控制箱回路；5-人机交互单元、51-工控机和操作按钮、52-表计和指示灯、53-表计、54-指示灯、55-工控机、56-操作按钮；6-功率组件开关；71-CT航插、72-PT航插、73-电源航插、74-开关量航插。具体实施方式下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1至图3所示，本技术提供了一种大型同步电机变频启动控制装置，该控制装置与变频器的功率组件连接，该控制装置包括电力柜、安装于电力柜外侧的人机交互单元5和安装于电力柜内的且有序连接的电源回路1、逻辑开关量回路2、安全链和保护回路3、控制箱回路4。所述电源回路包括依次连接的电源输入端子、隔离变压器12和电源输出端子；所述电源输出端子分别设有空开。所述电源输出端子包括与电力柜内元器件连接的电力柜电源输出端子和与变频器的功率组件连接的变频器电源输出端子13。所述电力柜电源输出端子包括电力柜交流电源输出端子14和电力柜直流电源输出端子15。所述人机交互单元包括工控机55和分别与之连接的表计53、指示灯54和操作按钮56；所述工控机55连接并控制所述功率组件开关6和所述控制箱回路4。所述表计53包括机组频率表、网测电压表、机端电压表、机端电流表。所述指示灯54包括电源指示灯、就绪指示灯、启动指示灯、吹扫指示灯、水洗指示灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型同步电机变频启动控制装置，该控制装置与变频器的功率组件连接，其特征在于，该控制装置包括电力柜、安装于电力柜外侧的人机交互单元和安装于电力柜内的电源回路和逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路；所述电源回路包括依次连接的电源输入端子、隔离变压器和电源输出端子；所述电源输出端子分别设有空开。

【技术特征摘要】
1.一种大型同步电机变频启动控制装置，该控制装置与变频器的功率组件连接，其特征在于，该控制装置包括电力柜、安装于电力柜外侧的人机交互单元和安装于电力柜内的电源回路和逻辑开关量回路、安全链和保护回路、控制箱回路；所述电源回路包括依次连接的电源输入端子、隔离变压器和电源输出端子；所述电源输出端子分别设有空开。2.根据权利要求1所述的大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述电源输出端子包括与电力柜内元器件连接的电力柜电源输出端子和与变频器组件连接的变频器电源输出端子。3.根据权利要求2所述的大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述电力柜电源输出端子包括电力柜交流电源输出端子和电力柜直流电源输出端子。4.根据权利要求1所述的一种大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述人机交互单元包括工控机和分别与之连接的表计、指示灯和操作按钮；所述工控机连接并控制所述功率组件开关和所述控制箱回路。5.根据权利要求1所述的一种大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述逻辑开关量回路包括安装在功率组件的开关量端子和与所述开关量端子连接的继电器。6.根据权利要求4所述的一种大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述逻辑开关量回路连接并控制所述电源输入端子开关、功率组件开关、所述控制箱回路、所述表计和所述指示灯。7.根据权利要求1所述的一种大型同步电机变频启动控制装置，其特征在于，所述安全链和保护回路连接并控制所述逻辑开关量回路和所述控制箱回...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞斌，王德顺，姬联涛，杨波，韩贵刚，胡安平，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32