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1、Freqcon变流器介绍培训课件,编 订：吴彦龙,主要内容,Freqcon变流器概述Freqcon变流器系统结构Freqcon变流器系统主电路功能Freqcon变流器的逻辑功能和保护Freqocn变流器的安装Freqcon变流器调试与维护Freqcon变流器与Switch变流器比较,Freqcon变流器概述,Freqcon变流系统的原型是金风公司于2005年从德国Vensys公司引进的1.2MW风力机组中的电控系统，2006年金风在新疆达坂城风电场安装了3台1.5MW的这种设计的机组，这可以说是金风最早的1.5MW风机电控原型。因为该系统是设计公司Vensys在一家名为Freqcon GmbH
2、 的电控公司开发生产的，而当时的图纸和机组都采用了Freqcon这个名字，所以2008年国产化项目组在原有设计的基础上，进行了重新设计、选型改造等技术工作，有了今年批量生产的机组，而名称也就沿用了下来。,Freqcon变流器是以被动整流斩波升压PWM逆变器为拓扑的全功率变流器基本参数：额定功率1500kW适合接入电网50/60 Hz 620VAC(+/-10%)标准功率因数1.0，无功功率范围-0.950.95运行温度(外界环境)-3050风冷散热方式PLC控制ProfibusDP/光纤通信,Freqcon变流器概述,Freqcon变流器系统结构,从外观结构上划分主控和变流柜部分散热风机部分电
3、抗器支架部分变压器支架部分发电机开关柜,Freqcon变流器系统结构,IGBT模块柜散热风机,配电柜和主控柜,IGBT模块柜,补偿电容柜,Freqcon变流器系统结构,主空开,散热下风机,电抗器支架部分,变压器支架部分,Freqcon变流器系统结构,发电机开关柜,Freqcon变流器系统结构,从整个变流器的硬件结构上划分主回路部分配电回路控制回路,主电路结构,主电路拓扑结构,主电路结构,发电机（6相）发电机开关柜补偿电容组二极管整流电路斩波升压电路（boost）直流母线逆变器电路LCL滤波电路箱变电网主要分成3个部分:整流电路、斩波升压电路、逆变电路制动（chopper）电路,预充电回路和配电
4、回路,预充电回路和配电回路,预充电回路是在变流器运行前，直流母线没有电压时，通过专门的电阻为母线充电的电路。它绕开了主空开，在主空开吸合前先将母线充电，以保护母线上电容不受电网的电压冲击。620VAC经过供电变压器转换为两路400VAC，一路为变流器主柜设备供电，另一路为机舱供电。400VAC为以下设备供电使用：400VAC/24VDC开关电源；IGBT模块柜和塔底散热风机以及控制风机的变频器；主柜内的照明、加热、散热、维护插座；塔架内的照明、助力器、维护插座；主空开的储能供电,控制回路,控制回路主要是使用24VDC供电的设备，它们通过PLC、变流器控制器等共同实现变流器逻辑、功能、保护等功能
5、。主要包括：PLC（倍福）系统主CPU和各个功能模块；变流器控制器（变流板）、高压I/O板；通信、面板机；IGBT模块控制电路；与逻辑、保护功能相关的各种继电器、接触器；面板控制按钮、开关、指示灯。,控制回路,变流器控制器（变流板）,变流器控制器（变流板）,变流板内部是模拟电路板，它能够配合PLC的主控程序命令，实现变流器的控制功能，是Freqcon变流器的一个重要部分。变流板能够控制变流器的启动、停止；通过控制10只IGBT模块调制工作，完成从发电机到电网的能量转换；通过监测主电路的电压、电流等信号，对变流器运行起到保护；并利用采集到的信号完成频率、并网功率等数据的计算。变流板的接口：驱动1
6、0只IGBT模块通过10条15pin的Dsub电缆连接；和PLC模块的模拟量、开关量接口通过两条37pin的Dsub电缆连接；,变流器控制器（变流板）,和高压I/O板（主电路电压、电流采样，驱动预充电、主空开动作）接口通过1根25pin Dsub电缆连接和PLC的接口信号如下,变流控制器接口介绍,变流控制器接口介绍,变流控制器安装位置,IGBT功率模块,IGBT模块结构图,IGBT功率模块,IGBT模块也是金风自主设计生产的功率模块 包括IGBTSemikron公司的Skiip功率单元；直流支撑电容（铝电解）；Snubber滤波电容；保护熔断器，并加装了过压保护板；叠层母排设计节省空间，散热器
7、后置，直流排前部连接，交流排侧面连接,二极管功率模块,二极管功率模块的设计与IGBT模块类似，如图,Freqcon变流器系统主电路功能,主回路拓扑,Freqcon变流器系统主电路功能,主回路拓扑功能 1 电机侧补偿电容：由于Freqcon变流器采用被动整流模式，对于发电机而言 变流器系统可以近似为一个RCD非线性负载。电机侧补偿电容的功能是为了提供对非线性负载无功的补偿，从而使发电机端功率因数近似为1（即发电机电压与电流同相位），从而提高系统利用率；2 被动整流单元：被动整流单元将发电机发出的交流电变化为直流电，同时整流单元还包括滤波电容，以抑制整流电压波动；3 Boost单元：Boost单元
8、的功能是控制整流后Boost电流，从而控制发电机输出功率；4 直流母线电容：保证母线电压的平稳，为Boost电流和并网电流的控制提供基础；5 网侧逆变单元：网侧逆变单元控制并网电流，同时控制直流母线电压，使其保持在稳定的范围内；6 并网LCL滤波器：并网电流通过LCL滤波器馈入电网系统，LCL滤波器的作用在于滤除并网电流中的高频谐波，满足电网对并网电流THDi的要求.,Freqocn变流器的安装,Freqocn变流器的安装,Freqocn变流器的安装,Freqcon变流器调试与维护,Freqcon变流器目前都在北京天诚同创电气设备公司生产，对于每一台变流器，要对所有的IGBT模块进行电气和老化实验；每一台机组要做全面的出厂实验，包括外观、密封性、绝缘测试，上电后的二次回路功能检查，主电路的通电和功率实验来保证机组的可靠性风场新装机变流器的调试，请参考Freqcon变流器现场调试手册,Freqcon变流器调试与维护,对于现场维护，主要是处理常见的变流器故障。包括变流器本身运行故障，主控系统故障，元器件损坏带来的故障。特别需要注意的是IGBT功率模块的故障和损坏，故障的判定和模块更换。,Freqcon变流器和Switch变流器的比较,金风主要配置变流器Switch,Freqcon变流器和Switch变流器的比较,Freqcon变流器和Switch变流器的比较,
