变流器单独测试

变流器单独测试变流器完成在塔底的安装和固定之后，进行静止调试之前，首先需要检查变流器柜的外 部接线，包括发电机定子、转子、编码器、及电网侧电缆、220V供电电缆，接地电缆等的 连接情况；同时还需要检查网侧、定子侧和转子侧的电缆密封，多余的孔需要完成密封。调 试人员检查变流器拆卸下来的背板和侧板的安装情况，螺母是否全部安装。上电之前，需要对变流器进行绝缘检查，需要检查的项目是：> 变流器的网侧、定子侧、转子侧和中间回路的对地电阻，一般的要求是这些值均 大于 1M 欧姆。> 分别测试三相回路各自的对地电阻；> 分别测试两个直流母排的对地电阻；> 测量两个直流母排之间的的电阻。 上述检查完成之后，可以给变流器通电，然后进行两个试验检测变流器的状态：> isu模块的充电试验，检测isu模块的状态，如果直流侧的电压可以顺利充到1070V 左右说明isu可以稳定工作，但是该模块的工作性能还需要并网测试；> inu模块的的静态试验，检验inu主控制板的状态； 在风机静止测试环节，变流器的静止测试步骤和内容如下： 一.上电：01、 检查硬件连接：主要检查定子、转子、电网、编码器等接线的相序必须正 确，否则同步时会报故障，将不能正常进行同步。02、连接光纤及电脑后主电源上电，运行DriveWindow程序。注意接线的正确性，调试光纤只能接到INU或者是ISU主控板的CH3 口，每一个CH3接口有两个接口， 一个浅黑色，一个浅蓝色，连接时与ABB与电脑侧连接的调试工具的接口颜色深浅对应， 深浅一直，如果在调试时开启软件识别不到设备，则调换两个接口，另外注意插拔光纤 接头要轻，否则容易伤到光纤头。识别不到所报的故障是：no drive found，也就是在 如图1左上角没有显示到设备，图2是由两个设备，分别是inu和isu两个主控板的参 数等显示。以之前的 workspace 作为例子，图中还显示了别的参数和波形。Figure1: no drive foundBiowsed | Uontrd | Faults |Q- ©< ACSBF 634 0770_7ir 0l *ISU 800 0480_7KR 02團 糾噩阖刈倉虚阖嘗圖團别團园I 同凶|DriveVindov - ABB. Off lineOPC (ISU 800 0480_7HR 0 2)File Edi t Vi ew Network Drive Desktop Monitor Datalogger Help01olololololololololE一 1 鈕苗色鈕 4 2 tgdtEIl.a,01020708091011121417MOTOR SPEED rpm GENERATOR TORQUE % REACT POWERkVArPOWER kWTOTAL ENERGY MWh DC VOLTAGE VMAINS VOLTAGE V F'P TEMPERATURE C TOTAL ENERGY kWh ISV FF TEMP C100T03. 908 0 583.713 3TOFC Address 0lE'：ar. 1 0lPar. 1 0lllPar. 1 0lPar. 1 0lPar. 1 0lllPar. 1 0lPar. 1 0lPar. 1 0lllPar. 1 0lPar. 1Monitor Databggei |Setting| Valuej/ ModeNormal(Interval (ms)10story Buffer (s)7200. 000溜: Axis Length (s)60. 000春 Y k:cis Maxinrum1800.00JJ Y Axis Minimwi0. 001 01.01:rilOTnj； SFEEII rpm1.00*x+2 01.11:MAI1IS VOLTAGE V1.00*x+3 02.01:STATOR IS (IMS.1.00*k+4 01.10: DC VOLTAGE V1.00 * x +5 02.06:ROTOR IR (RfflS.1.00«x+6 01.06:LINE ClffiEEBT 1.00*k+MonitorTime (siI4 ISlf 800 0480_7HK 0 2文件夹® 娈流器调破21 Model. V DriveWin.""""弓"©匚")FFigure2 :连接上调试设备03、切换转子侧变流器到本地控制模式。如图3 中的绿色按钮，点后如出现图4，则切换到本地控制，如果没有图 4 的显示则是远程控制，可以通过 profibus，can3 匚hannel 3d等现场总线控制。图4 中介绍了具体按钮的作用。1.00 * x + 0.001 | . I遏 J日日栄 匚呎两Figure3：获得和释放本地控制| ForwardReset FaultReverseACS 600 0025_3SG 01口亡日r F日ultlnggerCo胡 StcipSt日卍End StepTake/Release ControlFigure4：传动控制工具栏04、 注意 1：当转子没有旋转时，发电机是不能连接到电网上的。转子必须工 作在运行速度 区通常是发电机额定速度的 70130%）。否则传动运行程序不允许发电 机连接到电网上。注意 2：处于测试的目的，转子侧变流器能在零速下启动。注意应用程序不能在零 速下执行调试常规检查。但是即使发电机没有运转，也能够测试网侧变流器。在启动前， 确保手边有发电机数据。转子侧在零速下测试仅用于现场无风时的静态测试。二输入启动数据：05、上传参数和信号列表。06、通过设置参数16.03 PASS CODE 的值到1 使能参数锁定功能。当使能参数锁 定时，可以看到参数组100至202。如果是isu模块则设置参数16.03 PASS CODE的值 为2303，可以看到100到211组参数。07、启动原动机，速度设置在 1300rpm. 可以设定为别的转速，主要考虑参数 20.21: SWITCH ON SPEED rpm 切入风速，ABB的出厂默认值是950rpm,理论上只要大于950rpm 就可以做同步或并网，但是现场要考虑切入风速对应的发电机转速，并作相应的调整。小试 验台从原动机风扇侧，判定电机轴顺时针旋转为正向。大试验台的兰州电机转向不同。主要 考虑到齿轮箱输出轴的转向。08、检查一些基本参数是否正确：01.01MOTOR SPEED： 1300 rpm01.05NET FREQUENCY: 50Hz01.11MAIN VOLTAGE: 690V04.01 SW PACKAGE VER: AJXC201E 与变流器上 INU 主控板上的实际型号对比。不仅仅是这些，靠自己的知识，但是上面的必须看，通过上面的数据就可以说明编 码器的接线是正确的，应为电机转速ok；电网侧接线正确，因为电网频率ok,电网电 压 690V 也没有问题。09、按照客户提供的电机参数开始设置99组参数，我们的VEM电机目前的参数设置如 下：针对VEM电机99.02: MOTOR NOM VOLTAGE V69099.03: MOTOR NOM CURRENT A111899.04: MOTOR NOM FREQ Hz5099.05: MOTOR NOM SPEED rpm151399.06: MOTOR NOM POWER kW134099.12: MOTOR NOM COSFII0.9599.14: MOTOR SYNC SPEED rpm150099.15: MOTOR OPEN CKT V V187299.16: MOTOR NOM IM A51399.21: Rs mohm2.64899.22: X1S mohm5399.23: X2S mohm4299.24: XM mohm172099.25: Rr mohm2.6399.28: MAX MEAS IS A3292.69其中99.28的计算公式如下：(I=4.5V/2.73333) *CT=?其中： CT 为电流互感器变比(取决于所使用的电流互感器)注意对参数99.05，99.06的理解，其中99.05 MOTOR NOM SPEED为发电机在电动模式 下，给发电机定子通额定电压和额定电流时的转速(带载情况下) ， 99.06=99.05*(wind turbine nom.power)/(wind turbine nom.speed),其中 wind turbine nom.power为发电机 的额定功率，wind turbine nom.speed为发电机的额定转速。注意：一些发电机的厂家给出的等效电路数据采用的角接。在那种情况下所给出的电感值必须要除以 3。10、输入编码器的脉冲数。50.04: PULSE NR p ： 2048 （取决于所使用的编码器）11、检查参数 50.01 SPEEDSCALING 设定值是否是2000。50.01: SPEED SCALING rpm ： 200012、通过传动选择通讯配置。16.11: COMM PROFILE: PROFILE B （取决于所选用的外部通信设备）13、根据过程控制需要，在组 20 LIMITS 中设定参数限幅值。20.05: USER POS TORQ LIM %:10 （ Defines the torque limit inmotoring mode. ）20.06: USER NEG TORQ LIM %:-110 （ Defines the torque limit ingenerating mode. ）。也就是发电机发电状态时的设置。20.21: SWITCH ON SPEED rpm:1050（定义切入风速）20.22: SWITCH OFF SPEED rpm:950（定义切出风速）与主控控制软件和变流器前期的故障有关，做了微调，如果不合适还可以做变动。14、选择无功功率的给定类型。23.04: REACT POW REF SEL: kvar（ aerodyn 给我们的 twincat 软件中的设计是通过 kvar 给定的）。15、设定超速/欠速限幅值。（于具体所使用的电机有关，我们采购的变流器出厂设置值 如下）30.09: OVERSPEED LIMIT rpm :205030.10: UNDERSPEED LIMIT rpm :750，（与电机的最高转速有关，我们的变流器出厂设置为3000，但是VEM发电机的最高转速是2050）16、通过设定参数98.02 COMM MODULE为FBA DSET 10来激活外部通讯。98.02: COMM MODULE: FBA DSET 1017、根据所使用的外部控制系统来设定现场总线适配器数据。注意:如果没有连接通讯模块或在应用程序中没有被激活，所配置的参数是看不见的。51 MASTER ADAPTER18、激活现场总线适配器监控触发位（如果需要）。70.25: TOGGLE BIT SEL ： 1570.26: TOGGLE ADDRESS SEL ： 70119、定义定子和电网之间的连接的电流限幅值和断路器设备类型。20.27: CONT OPEN CUR A ： 0（仅有“空气断路器”时的设置） 三时间设定：（可根据当时具体的时间设置）20、按照如下步骤设置数据和时间 104 OPSYS SUPERVISO：设定参数 104.17 RTC MODE 值为 SET。通过参数 104.11。104.16 检查/调整数据和时间。设定参数 104.17 RTC MODE 值为 SHOW。104.11: YEAR：104.12: MONTH：104.13: DAY ：104.14: HOUR：104.15: MINUTE：104.16: SECOND：104.17: RTC MODE： SHOW四数字输入：21、检查所有数字输入连接是否正确。01.15 DI STATUS : 1301h 具体的数值在做调试时注意其中的变化，在充电和并网以后的变化。 五转子侧变流器测试：22、锁定参数：（调试时可以主要注意这些参数的变化，可以根据自己的理解和需要设 定）锁定参数并设定为实时变化的，锁定参数的目的是，无论你切换到那个界面，这些参数 都是优先显示的，可以实时观测到变流器的状态。如下图5：Monitoi | Datalogger |."'"3SettingValueA0 ModeNormalV：V固 Int ei"v：al (,m s )10-、1History Buffer (s)<1 >m111111 亠11Jj创Ready ACSDF 634 0770_7N 0lFile Edi t Vi ew Network Drive Desktop Moni tor Datalogger Help<l®|g|! |h|x| b|«| ! ! x|El ©1ACSDF 634 0770_7N 0l厨 Data loggei" 1园 Data loggei" 2logger隅par口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口1-101: ACTUAL SIGNW502: INU SIGNAL03: SCALED SIGNW504: INFOMIATION05: ISir SIGNAL07： COHTROL WOJUS08: STATUS WOMiS09: FAULT W0MS14: DIGITAL OUTPUTS15: AITALUGUE OUTPUTS16: SYSTEM CTRL INPUTS19: DATA STORAGE20: UMITS21: DUCAL TESTING23: FIELIiBUS REFS24: REACT POWER REF01.27: COS FII1703.908583.T133T4.88558NO0.036.7Name| ValueBrowsed I Control I Faults I01.01:01.02：01.07：01.08：01.09:01.10:01. 11:01.12:01. 14:01.17:02.01:02.03:02.04:02.06:02.08:05.03:21.01:21.02:24.01:25.04:113.0601.06:01.12:MOTOR SPEED rpm GENERATE； TORQlfE %REACT POWERkVArPOWER kWTOTAL ENERGY MWhDC VOLTAGE V MAINS VOLTAGE VFF TEMPEJLATW C TOTAL ENERGY kWhISIJ FF TEIilF CSTATOR ISASTATOR POWER kWSTATOR KVAJ； kW ROTOR IRAROTOR POWER kWISir POWER ktfISir DUCAL CTR WOJHDISABLE MCB CLOSEDUCAL REACT F REF % TORQUE REF A %TORQlfE MF A % LINE CURRENT A ACSSOO TEMP C0 1 P：ai-. 1. 1何Far. 1.20lPar. 1.70lPar. 1.80lPar. 1.90lPar. 1.100lPar. 1.110lPar. 1.120lPar. 1.140lPar. 1.170lPar. 1.270lPar.2.10lPar.2.30lPar.2.40lPar.2.EOHUPar.2.80l Par. 5.30lPar.21.10lPar.21.2l：ll Far. 24. 1l：ll Far. 2E.40l Far. 113. 602Par. 1.E02Par. 1.12g - TClPn PT7170 Microsoft. 2 Window. 帥 3E流器调. 帥 ABB 变流器. M 21 Model . DriveWind. 陶 璽:00Figure5:锁定监视参数01.02: GENERATOR TORQUE %01.05: NET FREQUENCY Hz01.06: LINE CURRENTA01.07: REACT POWERkVAr01.08: POWER kW01.10: DC VOLTAGE V01.11: MAINS VOLTAGE V02.01: STATOR IS (RMS) A02.02: STATOR VOLTAGE V02.06: ROTOR IR (RMS) A02.07: ROTOR VOLTAGE V21.01: ISU LOCAL CTR WORD21.02: DISABLE MCB CLOSE23.04: REACT POW REF SEL25.04: TORQUE REF A %30.04: STATOR CURR TRIP A99.24: XM mohm99.26: XM CALIBRATED mohm113.06: TORQUE REF A %具体需要锁定那些参数可以拒自己的理解决定，如果很熟悉的话仅需要锁定很少的参>p/.数。23、设定监视的参数 Monitor：01.01: MOTOR SPEED rpm01.10: DC VOLTAGE V01.11: MAINS VOLTAGE V02.01: STATOR IS (RMS) A02.02: STATOR VOLTAGE V02.06: ROTOR IR (RMS) A并且设置 X axis length 时间间隔 Interval 为 100ms,Y axis maximum为 2000Y axis minimum为0。24、设置 Datalogger1:160.05: ROTORIU%160.06: ROTORIY%160.14: STATORUFLUX%160.15: GRIDUFLUX%160.25: STATORYFLUX%160.26: GRIDYFLUX%设置触发条件 Trig Condition 设置触发变量 Trig Variable 设置 X Axis LengthY axis maximum 为 125.5，Y axis minimum 为 -128。25、设置 Datalogger2: 160.01: STATOR IU % 160.02: STATOR IY % 160.05: ROTOR IU % 160.06: ROTOR IY %fault160.14: STATOR U FLUX %0.02s160.14: STATOR U FLUX %fault104.01: FC DUTY %1.023s160.25: STATOR Y FLUX % 设置触发条件 Trig Condition 设置触发变量 Trig Variable 设置 X Axis LengthY axis maximum 为 800，Y axis minimum 为 -100。23、24、25 三组的设定都是根据经验和具体的情况，可以在出现故障时，自己判断要看那个波形，作相应的调整，包括触发条件等，如果连接的调试设备不止一个,monitor只 能监视六个波形，这6 个波形可以来自不同的设备，因为它是软件自带的功能，然而每一个 设备的两个dat alogger都可以监视12个波形，因为他们监控的波形存储在各自的主控板上。 触发条件和触发变量，包括X、Y轴的参数均是可以设置的，但是启动monitor以后就不行 了，如果要重设需要停止monitor的波形监视。26、设置参数 21.02 DISABLE MCB CLOSE 为 YES ，禁止主断路器功能（转子侧变流器 与电网同步，但是不会闭合主断路器）。注意：如果控制地是远程控制，或检测到故障，则 参数21.02的值自动被清除。21.02: DISABLE MCB CLOSE ： YES27、设定定子过流跳闸限幅值。在调试期间，当传动运行在本地模式下没有采用 转矩给定时，设定参数值大约500A。在调试后并网时，设定参数值为0A。（取决于所 使用的电机，一般在做同步试验时可以简单设定为400A或者500A，是对电机的一个保 护）。30.04: STATOR CURR TRIP A28、检查风轮机旋转速度是否在可接受的范围内（大约在12001700rpm）01.01: MOTOR SPEED rpm29、确保一切正常并安全的前提下,按 Start 键启动转子侧变流器，开始同步.监 视同步波形曲线,并察看DI及DO状态值.然后保存同步图形.30、应用程序自动检查硬件连接。在故障时，故障信息显示如下：WRONG ENCODER DIR （编码器方向错误）WRONG GRID DIR （电网相序错误）GRID SYNC FAILED （电网同步失败）WRONG ROTOR PHASING （转子相位错误）如果一切正常，则绕线发电机控制程序继续辨识发电机励磁电阻。31、检查参数 99.24 XM 和参数 99.26 XM CALIBRATED 值。如果参数值偏差超过 ±20% ，则停止传动并且按照校正值改变参数99.24 XM 的值。重新启动，检查断路器 闭合时的发电机参数和定子电流。99.24: XM mohm ：99.26: XM CALIBRATED mohm ：32、在同步正常的情况下，设定参数21.02 Disable MCB Close的值为NO,允许 主断路器功能。检查断路器工作是否正常。进行并网.21.02: DISABLE MCB CLOSE： NO33、 并网正常后， 给一个小转矩给定（25.04 Torque Ref A%） ， 比如 2%,在检 查定子电流测量值。如果实际转矩值01.02 GENERATOR TORQUE跟随给定值，则电流测 量值是正确的。注意:必须按2%进行小幅给定. （在初始调试时稳妥一点，后期调试可以加快给定的 设置），在给定功率25.04以后，观测 01.02 是否跟的上25.04，如果跟不上检查变流 器设置。01.02: GENERATOR TORQUE %：025.04: TORQUE REF A %：034、监视并网波形曲线,并察看DI及DO状态值.然后保存同步图形.35、逐渐减小给 定转 矩至零， 然后按 Stop 键停机， 之后停止监控， 并保存 Workspace、 Parameters、 Graph, 注意:只有释放控制权后才能进行参数的保存.36、设定参数16.03 PASS CODE 为 358 或 564，使参数锁定无效。16.03: PASS CODE37、设定定子电流故障跳闸限幅值为0A。38、30.04: STATOR CURR TRIP A设定参数102.01 PARAM LOCK为ON,锁定参数设置。102.01: PARAM LOCKON39、创建一个备份包，然后存储它。40、以文字格式 .txt 存储参数。41、将转子侧变流器切回到远程控制模式。42、在做同步试验前可以通过设置参数 21.01: ISU LOCAL CTR WORD 检 验 isu整流部分，具体的操作方法是，在接线都完好，并且网侧上电，Q2闭合的条件下, 首先设置21.01为 9，观察直流电压是否建立，如果建立则证明直流侧预充电完好，结 束后重新设为 0。