GLT-20A变频器低电压穿越电源说明书

GLT-20A变频器低电压穿越电源

说明书

GLT-20A变频器低电压穿越电源

说 明 书

编 制：王立超 校 核：赵凤俭

标准化审查：李连昌 审 定：刘志超

出 版 号：V1.00

文 件 代 号：0SF.459.088.1

出 版 日 期：2012年5月

版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司

注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处，请您及时与我公司联系，我们将为您提供相应的服务。

技术支持电话：010-82779688 传真： 010-82784482

重 要 提 示

感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示：

1) GLT-20系列变频器低电压穿越电源产品，包括GLT-20A型、GLT-20B型、GLT-20C型、GLT-20D等，本说明书仅适用于GLT-20A。

2) 产品的使用环境应满足GB/T 4798.3-2007（I EC 60721-3-3：2002）中3C1和 3S1 的要求，至少不能超出本说明书规定的范围，周围不得有易燃、易爆、腐蚀性气体或物品；

3) 屏柜一定要可靠接地，最好是直接与设备间专用的二次设备接地网相连（或通过屏柜的专用铜排）

4) 产品运行时不得随意触摸相关零部件及按键、按钮等，绝对禁止带电插拔插件！必要的操作应由专业人员按照本说明书及现场运行的作业规程的规定进行；

5) 产品的某些端子带有高电压或大电流，正式投运前一定要确认连接无误并拧紧端子；需要测量时，千万要小心使用仪表和工具，避免出现短路、接地、开路等事故；

6) 严禁非专业人员打开柜门。专业人员检修时，需注意柜内有高压电容，当断开外部一切电源后，必须等候30分钟以上，待电容完全放电后才能打开柜门进行检修或者更换配件。

7) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。联系电话：010-82779696

目 录

1 概述 ............................................................................. 1

1.1

1.2

1.3 GLT-20A功能简述 ............................................................................................................................. 1 品种、规格 ......................................................................................................................................... 2 GLT-20A装置外观 ............................................................................................................................. 2

2 技术条件 ........................................................................ 3

2.1 环境条件 ............................................................................................................................................... 3

2.2 主要技术参数 ....................................................................................................................................... 4

2.2.1功率 .................................................................................................................................................. 4

2.2.2热性能（过载能力） ...................................................................................................................... 4

2.3 电气绝缘性能 ....................................................................................................................................... 4

2.3.1 绝缘电阻 ....................................................................................................................................... 4

2.3.2 绝缘强度 ....................................................................................................................................... 4

2.3.3 冲击电压 ....................................................................................................................................... 4

2.4 机械性能 ............................................................................................................................................... 5

2.4.1 振动 ............................................................................................................................................... 5

2.4.2 冲击和碰撞 ................................................................................................................................... 5

2.5 电磁兼容性 ........................................................................................................................................... 5

2.6 安全性能 ............................................................................................................................................... 5

3控制模式 .......................................................................... 5

3.1运行模式 ................................................................................................................................................. 5

3.2故障模式 ................................................................................................................................................. 6

3.3停机模式 ................................................................................................................................................. 6

4装置自检与保护配置 ................................................................ 6

4.1装置自检 ................................................................................................................................................. 6

4.2保护配置 ................................................................................................................................................. 7

4.3保护定值 ............................................................................................................................................. 8

5运行及维护 ........................................................................ 8

5.1装置投运 ............................................................................................................................................. 8

5.2装置运行 ............................................................................................................................................. 8

5.3故障处理 ............................................................................................................................................. 9

1 概述

变频器的输入电源分为两路，一路为交流供电通路，其将三相交流电经旁路刀闸15SW直接送入变频器A/B/C三相交流输入端子；另一路为直流供电通路，三相交流电能经断路器QF1、电控开关KM1送入由电感L2和二极管整流桥D（TM1、TM2、TM3）构成的整流回路，变换为直流电能并储存于电容C1和C2，电感L1与IGBT构成BOOST型式的升压斩波电路，可将C1/C2上的直流电能变换为电压等级更高的直流电能储存于电容C3/C4，并送入变频器的直流输入端子。电动开关KM2与电阻R1-3构成预充电回路，实现在ILP初始上电时为电容C1/C2/C3/C4的平稳充电功能。

电网电压正常情况下，电能通过交流旁路向变频器送电，BOOST升压电路处于旁路状态，不参与装置运行；当电网电压发生短时跌落，BOOST升压电路迅速投入运行，输出稳定的直流电压，保证变频器具有稳定的电压源，进而维持变频电机的转速和转矩恒定。待电网电压恢复之后，BOOST升压电路自动退出，变频器仍然由交流旁路通路送电。

（注：15SW为交流旁路刀闸开关；QF1为交流断路器；KM1为交流接触器；KM2为预充电接触器；13SW为外供控制回路电源，标准电压AC220V，其他电压等级需要定制。）

图1 GLT-20A低电压穿越装置结构示意图

1.1 GLT-20A功能简述

✧ 当电网电压正常时装置待机，电能通过交流旁路向变频器送电，BOOST升压

电路处于旁路状态，不参与装置运行。

✧ 当电网电压发生跌落时，BOOST升压电路以BOOST工作状态启动，保证输出

到负载稳定的直流电压。

✧ GLT-20装置共包含两种机型：GLT-20A型为一拖一模式，即一台变频器低电

压穿越电源装置只拖动一台变频器；GLT-20B型为一拖二模式，即一台变频器低电压穿越电源装置拖动两台变频器；GLT-20C型为一拖四模式，即一台变频器低电压穿越电源装置只拖动四台变频器；GLT-20D型为一拖多模式，即一台变频器低电压穿越电源装置拖动多台变频器。

1.2 品种、规格

表1 装置规格说明

1.3 GLT-20A装置外观

如图2所示为GLT-20A外观图，GLT-20A由一面屏柜组成，柜门上端装有指

示灯，用于指示当前运行状态。

两侧屏柜上方安装的指示灯相同，分别为“电源”、“运行”、“停机”、“故障”指示灯。

图2 装置外观图

四个指示灯代表的意义如下：

● “电源”：指示装置二次回路是否带电，灯亮代表装置二次回路带电；

● “运行”：指示装置运行状态是否正常，装置二次回路上电时首先进行

自检，若自检正常则10s后自动点亮“运行”灯，运行过程中灯亮代表

装置运行状态正常，装置发生停机或故障时“运行”灯灭；

● “停机”：指示装置是否处于停机状态，灯亮代表装置处于停机状态； ● “故障”：指示装置内部是否出现严重故障，灯亮代表装置内部有严重

故障发生，处于故障状态；

● “急停”：提供紧急情况下手动停机功能，任何状态下将此按钮按下，

装置自动进入停机状态，并连锁跳开交流接触器封功率器件驱动脉冲，

保证装置安全，此按钮为闭锁型按钮，一旦按下，需人为拔出后并按下

“复位”按钮方可解除急停锁定，重新进入其他运行状态；

● “自检”：该按钮用于人工启动自检，该按钮被按下时（仅需按下一次，

无需长时间按下），装置会自动执行直流升压操作，在设定的时间内对

装置主回路器件状态进行检测，若自检失败则跳交流接触器，点故障灯，

灭运行灯。

● “复位”：该按钮用于故障消除后的解锁，当急停按钮拍下被拔出或装

置内部故障消失后，可通过按下复位按钮以解除停机模式或者故障模式，

复位装置内部故障信号，重新进入正常运行模式。

2 技术条件

2.1 环境条件

装置在以下环境条件下能正常工作：

1) 环境温度：-20 ℃～+55 ℃；

2) 相对湿度：10%～90%；

3) 大气压力：80 kPa～110 kPa；

4) 噪音：≤55dB，在1 m处测量；

5) 海拔：高度≤1000 m，海拔高度>1000 m时，应按GB/T 3859.2规定降额使用；

6) 安装环境：室内；

7) 耐用时间：50 000 h，（平均温度25℃，在使用期间可更换元器件）；

8) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明

书规定的振动、冲击和碰撞。

2.2 主要技术参数

2.2.1功率

额定功率: 20kW

2.2.2热性能（过载能力）

产品的热性能（过载能力）如下：

1.05倍额定容量连续工作，1.1倍额定容量10分钟，1.2倍额定容量1分钟；

2.3 电气绝缘性能

2.3.1 绝缘电阻

（1）一次回路：直流侧对地、交流侧对地的绝缘电阻为500 MΩ；

（2）二次回路：用开路电压为直流500V的测试仪测量各回路之间的绝缘电阻，所有带电回路之间的绝缘电阻不小于5 MΩ；无电气联系的各带电回路之间的绝缘电阻不小于10 MΩ；绝缘电阻只作为绝缘强度试验参考。

2.3.2 绝缘强度

GLT-20A变频器低电压穿越电源的直流侧电路对地、交流侧电路对地可

承受2.5kV历时1min的工频耐压试验。 (注：整机绝缘强度仅能试验一次。用户验收产品时如需要进行绝缘强度试验，应将试验电压降低25%进行)。

2.3.3 冲击电压

GLT-20A变频器低电压穿越电源的交流侧输入电路对地、直流侧输出电

路对地均可承受±5 kV的冲击电压,试验后装置工作正常。

2.4 机械性能

2.4.1 振动

装置能承受GB/T 11287(IEC 60255-21-1)规定的严酷等级为1的振动响应试验和振动耐久试验。

2.4.2 冲击和碰撞

装置能承受GB/14537(IEC 60255-21-2)规定的严酷等级为1的碰撞试验。

2.5 电磁兼容性

表2

2.6 安全性能

符合GB 14598.27 规定。

3控制模式

GLT-20A变频器低电压穿越电源的工作模式有：运行模式、故障模式、停机模式；支运行状态有：BOOST工作状态、非BOOST工作状态、故障状态和停机状态四种工作状态

3.1运行模式

装置的运行模式下有两种工作状态：BOOST工作状态、非BOOST工作状态。BOOST工作状态是指装置在电网电源发生跌落时，BOOST升压电路可以提供变频

器稳定的直流电压，维持变频器正常工作；非BOOST工作状态是指在电网电源正常时，BOOST升压电路不参与装置的运行，电能通过交流旁路向变频器送电。 装置带电之后，并且状态正常时，会有下面的控制逻辑：

1）上电后，柜体正面电源灯亮，延时10s后，若系统自检正常，点亮运行灯。

2）系统自检正常后，装置进入全自动运行模式，依次合预充电接触器、合交流接触器、断开预充电接触器。

3.2故障模式

故障模式是指GLT-20A变频器低电压穿越电源发生严重故障时，保护动作后进入的一种状态。GLT-20A发生严重故障时，执行跳交流接触器、封PWM脉冲，点亮故障灯，开出故障信号的操作，系统转入故障状态。

在故障消除之后，需人工手动按下柜门前的“复位”按钮，若故障已消除则装置自动执行全自动逻辑，重新进行合预充电接触器、合交流接触器、断开预充电接触器的操作，GLT-20A恢复正常运行状态。

3.3停机模式

停机模式是指GLT-20A在发生紧急故障保护动作，或人为拍下“急停”按钮时GLT-20A进入的一种状态。该状态下，GLT-20A执行跳交流接触器、封脉冲的操作，点亮停机灯，系统进入停机状态。

（注：“急停”按钮被拍下时，GLT-20A执行跳交流接触器、封脉冲，点亮停机灯，开出故障信号等操作）

4装置自检与保护配置

4.1装置自检

为了实现装置的自检查，及时反馈装置的运行信息，GLT-20A变频器低电压穿越电源特别加入了装置自检功能：装置上电自检；装置24小时定时进行自检；人工触发自检，即按下柜门“自检”按钮时进行自检，并打印自检报告。

1. 装置上电自检：在全自动运行的控制模式下，“交流接触器”闭合之后，

系统会进行上电自检，自检时间长度可设定，若系统正常就会自动返回，系统仍然处于全自动运行状态。若系统自检有故障，则跳交流接触器，点亮柜门上的故障灯，开出故障信号。

2. 柜体定时自检：在全自动运行模式下，根据系统时钟的时间，每天上午9点钟进行定时自检，自检时间长度可以设定。若系统正常则自动返回，系统处于全自动运行状态。若系统自检有故障，则跳交流接触器，点亮柜门上的故障灯，开出故障信号。

3.“自检”按钮: 在全自动运行的模式下，按下柜体正门的“自检”按钮，装置会自动执行直流升压操作，在设定的时间内达到期望电压阀值时，退出升压功能，并自动打印输出一份运行报告，以反映自检过程中装置运行状态。若系统自检有故障，则跳交流接触器，点亮柜门上的故障灯，开出故障信号。

4.2保护配置

GLT-20A配置有硬件保护和软件保护，保护功能配置完善，保护范围交叉重叠，没有死区，能确保在各种故障情况下的系统安全。

1. 硬件保护

硬件保护包括IGBT模块故障保护和直流母线过压保护。当装置检测到这些紧急故障后，封脉冲，跳交流接触器，点亮故障灯，开出故障信号。

2. 软件保护

GLT-20A装置设有保护动作定值，为系统检测到紧急故障时单点动作出口，封脉冲，跳交流接触器，点亮故障灯、停机灯，故障清除后装置自动恢复运行。

软件保护功能具体配置为： a) 直流过压保护 b) 直流过流保护 c) 交流失电保护 d) 过温保护

4.3保护定值

5运行及维护

5.1装置投运

装置投运前应仔细核对下列检查项： a) 装置运行条件应符合设备的运行要求；

b) 装置的指示灯、开入继电器、开出继电器应无任何异常； c) 装置反映的开关位置应与实际情况一致。

5.2装置运行

由于装置具有完善的软硬件自检功能，正常运行时，装置可全面反映自身的工作状况和设备的实时运行数据，不需要人工干预。

如果出现告警等异常情况，需要给予足够的重视，应详细记录当时所观察到的现象。如属于设备运行工况异常（如故障灯亮、停机灯亮等），按相应运行规程处理解决。如属于装置关键部件异常（如A/D采样错误、开出自检错误等），应立即检修。 a) 运行中严禁打开屏柜门 b) 运行中严禁随意操作屏柜。

c) 运行中不可以随意进行硬件测试等对装置重要运行参数的修改操作，以

免造成装置的不正确动作或影响其整体性能；

d) 如果装置出现无法解决的异常现象，应尽早与我公司联系，不要擅自拆

卸维修。

5.3故障处理

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