Структура условного обозначения:
ТПЧ-Х-0.5/Х-Х-3-Х-4
- Т — тиристорный;
- П — преобразователь;
- Ч — частоты;
- X — номинальная мощность при работе ТПЧ на номинальной частоте, кВт;
- 0,5 — номинальная выходная частота, кГц; X — базовая выходная мощность при наибольшей выходной частоте, кВт;
- X — наибольшая выходная частота (из ряда 1; 2,4; 4), кГц;
- 3 — модификация;
- X — климатическое исполнение по ГОСТ 15150—69:
- УХЛ — для внутрисоюзных и экспортных поставок в страны с умеренным климатом, О — для поставок на экспорт в страны с тропическим климатом;
- 4 — категория размещения по ГОСТ 15150—69.
Условия эксплуатации
ТПЧ функционирует и сохраняет свои параметры в процессе воздействия климатических факторов по ГОСТ 15543—70 и ГОСТ 15150—69. Для исполнения УХЛ4:
- температура окружающей среды от плюс 1 до плюс 35 °С;
- верхнее значение относительной влажности 80% при температуре плюс 25 °С и при более низких температурах без конденсации влаги. Для исполнения О4:
- температура окружающей среды от плюс 1 до плюс 45°С;
- верхнее значение относительной влажности 98% при температуре плюс 35°С и при более низких температурах без конденсации влаги. Высота над уровнем моря не более 1000 м. Окружающая среда для ТПЧ должна быть невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры изделий в недопустимых пределах.
ТПЧ является устойчивым и механически прочным при воздействии механических факторов согласно группе условий эксплуатации М6 ГОСТ 17516—72. Рабочее положение в пространстве — вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5° в любую сторону.
Степень защиты ТПЧ от соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими частями, от попадания твердых тел, пыли и от проникновения воды соответствует группе IP31 по ГОСТ 14254—80. ТПЧ соответствует требованиям техники безопасности согласно ГОСТ 12.2.007.0—75 и ГОСТ 12.2.007.11—75. Уровень шума, создаваемого работой одного ТПЧ, не превышает 80 дБ(А). ТПЧ соответствует требованиям ТУ16-435.089—85.
КОНСТРУКЦИЯ
ТПЧ скомпонован в шкафу унифицированной конструкции. Обслуживание шкафа — двухстороннее через открывающиеся двери.
Ввод силового питания в ТПЧ осуществляется согласно габаритному чертежу к зажимам силового автоматического выключателя. Шины для подключения линии средней частоты выведены через боковую стенку. Кронштейн с панелями с зажимами для подключения питания вспомогательных цепей, дистанционного пульта, обратной связи и блокировки расположены горизонтально в нижней передней части шкафа ТПЧ-320-0,5 и вертикально сзади справа для ТПЧ-800-0,5.
ТПЧ имеет блокировку дверей, лампу освещения и розетку на 220В для питания приборов, используемых при наладке преобразователя.
На передней двери расположен пульт управления. В верхней части шкафа расположен блок контроллера (система управления), представляющий собой кассету с блоками управления. В нижней части шкафа расположен сглаживающий реактор.
На вертикальных рейках в средней части шкафа расположены два силовых блока: верхний — выпрямитель, нижний — инвертор. Автоматический выключатель расположен в глубине шкафа с левой стороны. Доступ к нему осуществляется через заднюю дверь. Система водяного охлаждения состоит из двух коллекторов, расположенных в плоскости правой стенки шкафа и ряда охлаждаемых узлов, связанных резиновыми рукавами.
Нижний коллектор является напорным, верхний — сливным. Подключение коллекторов к внешним трубопроводам должно осуществляться через резиновые шланги длиной не менее 2,5 м, поставляемые вместе с ТПЧ.
Наиболее теплоемкие узлы оснащены термоконтакторами, которые контролируют нагрев воды. При превышении температурой воды (50±2)°С термоконтакторы срабатывают, отключая ТПЧ.
В нижней раме каркаса ТПЧ предусмотрены отверстия для его крепления на специальных болтах фундамента. Для удобства монтажа напорного и сливного рукавов и вспомогательных цепей целесообразно под шкафом ТПЧ оборудовать специальный канал.
Дистанционный пульт управления оформлен в виде панельной конструкции и может быть установлен непосредственно на рабочем месте на специальные основания или вмонтирован в состав технологического пульта.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
|
ТПЧ-320-0,5 |
|
|
Номинальная мощность на выходе, кВт ........ |
320 |
|
Полная мощность на выходе, кВ·А, не более ..... |
640 |
|
Номинальная частота на выходе, кГц ......... |
0.5 |
|
Напряжение на выходе (действующее значение), В: - номинальное значение - допускаемый диапазон изменения .... |
800 200 – 800 |
|
Допускаемые отклонения выходного напряжения (при работе с обратной связью по выходному напряжению), % номинального: - при постоянных параметрах питающей сети и нагрузки ........................ - при допускаемых изменениях величины питающего напряжения на входе . ............ - при допускаемых при изменениях активной составляющей выходного тока (сброс — наброс нагрузки) на 50% от установленного значения в рамках любых допускаемых значений параметров нагрузки и выходного напряжения .................. |
± 0.5 ± 1 ± 2 |
|
Номинальное напряжение на входе, В ......... |
380 |
|
Допускаемый ток на входе, А, не более ........ |
630 |
|
Допускаемая полная мощность на входе, кВ· А, не более . |
450 |
|
Охлаждение водяное принудительное, при этом: - номинальный расход воды, м³/ч ......... перепад давления между входом и выходом при номинальном расходе, МПа не более .......... |
2,0 0,3 |
|
Базовая мощность на выходе, кВт, при частотах на выходе, кГц: - 0,4 – 0,5 и 0,8 – 1,0 ............... - 1,96 – 2,4 .................... - 3,2 – 4,0 ..................... |
320 250 160 |
|
Номинальный ток на выходе (основная гармоника), ** А |
630 |
|
Допускаемый диапазон изменения основной гармоники тока на выходе (в режиме стабилизации напряжения), %, номинального, при частотах на выходе, кГц: - 0,4 – 0,5 и 0,8 – 1,0 ............... - 1,96 – 2,4 .................... - 3,2 – 4,0 ..................... |
10 – 100 10 – 80 10 – 50 |
|
Коэффициент полезного действия, при номинальном напряжении и базовой мощности, %, не менее, при частотах на выходе, кГц: - 0,5 ....................... - 1,0 ....................... - 2,4 ....................... - 4,0 ....................... |
94 94 93 91 |
* Номинальное вторичное напряжение холостого хода индивидуального преобразовательного трансформатора 570 В.
** Основная гармоника выходного тока равна 0,9 от постоянного тока на входе инвертора. Ошибка приведения не превышает % для рабочих режимов ТПЧ.
Полный ток на выходе ТПЧ равен 1,0 – 1,1 от значения основной гармоники выходного тока.
Для предотвращения перегрузки ТПЧ имеет режим ограничения выходного тока, который наступает при токе не менее допускаемого значения диапазона изменения основной гармоники тока на выходе и не превышает более чем на 10% указанное значение при уменьшении сопротивления нагрузки согласно допускаемым пределам изменения добротности контура, указанным в таблице 3.
Обозначение кодов по ОКП преобразователей серии ТПЧ в таблице 1.
Таблица 1.
|
Обозначение типа |
|
ТПЧ-320-0,5 ТПЧ общего применения, номинальное напряжение на входе 380В, 50 Гц: - ТПЧ-320-0,5-3УХЛ4 - ТПЧ-320-0,5/320-1,0-3УХЛ4 - ТПЧ-320-0,5/250-2,4-3УХЛ4 - ТПЧ-320-0,5/160-4-3УХЛ4 |
|
ТПЧ для экспорта в страны с умеренным климатом, номинальное напряжение на входе 380, 400 и 415В, 50 или 60 Гц: - ТПЧ-320-0,5-3УХЛ4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/320-1,0-3УХЛ4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/250-2,4-3УХЛ4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/160-4-3УХЛ4, экспорт |
|
ТПЧ для экспорта в страны с тропическим климатом, номинальное напряжение на входе 380, 400 и 415В, 50 или 60 Гц: - ТПЧ-320-0,5-3 О4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/320-1,0-3 О4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/250-2,4-3 О4, экспорт - ТПЧ-320-0,5/160-4-3 О4, экспорт |
ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ И ГАРАНТИЯ ПОСТАВЩИКА
ТПЧ имеет следующие показатели надежности и технологичности:
- наработка на отказ не менее 3000 ч;
- полный установленный ресурс не менее 60000 ч;
- среднее время восстановления работоспособного состояния не более 1 ч;
- средневзвешенная трудоемкость монтажа 10 человеко-ч;
- средневзвешенная трудоемкость наладочных работ 40 человеко-ч;
Срок гарантии ТПЧ 2,5 года. Исчисление гарантийного срока по ГОСТ 22352-77.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Преобразователи ТПЧ изготавливаются двух типов исполнений: ТПЧ-320-0,5 и ТПЧ-800-0,5. Исполнения ТПЧ имеют единые конструктивные решения и отличаются только по вспомогательным узлам. В зависимости от времени выключения используемых в инверторе тиристоров, исполнения ТПЧ имеют разные диапазоны допускаемых частот на выходе согласно табл. 2.
ТПЧ изготовлены с местным управлением и имеют вводы для подключения дистанционного управления (выносной пульт) (рис. 1, 2).
ТПЧ имеет аналоговые вводы 10В, 5 мА для подключения внешнего задания и (или) внешнего сигнала обратной связи (для регулирования какого-либо параметра технологического процесса – мощности, температуры и т.д.), преобразованного в напряжение.
Предусмотрено однократное автоматическое повторное включение (АПВ).
ТПЧ допускают работу в повторно-кратковременном режиме при частоте включений не более 10 в минуту, длительности отключенного состояния не менее 1 с и длительности цикла вкл./откл. не менее 6 с.
ТПЧ допускает изменения параметров нагрузки (сброс – наброс нагрузки) монотонно, не менее чем за 0,5 с из любого допустимого состояния в любое допустимое состояние, соответствующее изменению выходного тока на 50% от ранее установленного значения.
Также допускается скачкообразное изменение установки задания выходного напряжения в допустимых пределах.
Работоспособность ТПЧ гарантируется при выходной мощности не менее 2% от номинальной.
В ТПЧ предусмотрена возможность подключения двух видов внешних блокировок, действующих:
- на снятие напряжения с нагрузки (внешние блокировки, связанные с протеканием и ритмичностью технологического процесса, не вызывающие возникновения развития аварийной ситуации);
- не полное обесточивание ТПЧ при возникновении аварии или нарушение требований безопасности. Имеется кнопка аварийного отключения.
ТПЧ имеет систему защиты, обеспечивающую локализацию неисправности и препятствующую развитию аварийной ситуации. Световая сигнализация идентифицирует вид неисправности.
Пульт управления ТПЧ предназначен для осуществления оперативного управления ТПЧ, ручного задания выходного напряжения, измерения величины электрических сигналов в ТПЧ и индикации состояния.
Пульт содержит:
- индикаторы наличия силового питания на входе ТПЧ, включенного состояния силового выключателя, включенного или отключенного состояния ТПЧ, аварии;
- кнопки включения-выключения силового выключателя, пуска и остановки ТПЧ;
- потенциометр для ручного задания выходного напряжения ТПЧ (мощности, температуры нагрева и т.д.);
- измерительные приборы для измерения мощности на входе ТПЧ, напряжения и тока в промежуточной цепи постоянного тока (показания необходимы для оценки правильной настройки ТПЧ), выходных напряжения и частоты.
Дистанционный пульт управления (ДПУ) содержит минимально необходимый набор органов управления ТПЧ непосредственно с рабочего места, вольтметр для измерения напряжения на нагрузке и зажимы для подключения блокировок (контакты на «размыкание»). В качестве сигнала задания регулируемого параметра дистанционный пульт должен выдавать аналоговый сигнал напряжения 0 – 10В.
НАГРУЗКА ТПЧ
ТПЧ предназначены для питания тока средней частоты автономной электротехнологической нагрузки, цепи которой должны содержать параллельный колебательный контур, состоящий из активно-индуктивного приемника электрической энергии и конденсаторной батареи.
К выходным зажимам ТПЧ нагрузка подключается через линию средней частоты, индуктивность которой с учетом отношения из табл. 3 должна иметь значение от 8 до 50 мкГн.
При непосредственной установке ТПЧ рядом с нагрузкой минимальная индуктивность линии должна быть обеспечена включением в линию дополнительного реактора.
При выборе токовода для линии необходимо учесть, что ток средней частоты протекает в сечении токовода только по тонкому поверхностному слою толщиной 1 – 5 мм в зависимости от частоты; использование массивных тоководов неэффективно.
- водородный показатель рН в пределах от 6,5 до 8,5. 90-процентный срок службы ТПЧ при этом сокращается и определяется статистическими данными эксплуатации.
Следует отметить, что замкнутая система, охлаждения с применением теплообменника целесообразнее охлаждения проточной водой, обеспечивает длительную надежную работу ТПЧ и требует менее трудоемкого профилактического ухода,
КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ
В комплект поставки входит шкаф ТПЧ с комплектами одиночного ЗИП, монтажных частей, сменных резервных блоков управления и эксплуатационной документацией.
Сменные резервные блоки предназначены для уменьшения времени восстановления при возникновении неисправности в системе управления ТПЧ и сокращения времени переналадки при работе одного ТПЧ поочередно на разные нагрузки.
По согласованию с изготовителем за отдельную плату могут быть поставлены выносной пульт, реактор (для имитации индуктивности линии при непосредственной установке ТПЧ рядом с нагрузкой) и ремонтный (наладочный) комплект ЗИП по типовой спецификации.
ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЗАКАЗА
В заказе необходимо указать наименование ТПЧ, условное обозначение типа, климатическое исполнение и категорию размещения, в случае поставки на экспорт слово «экспорт», обозначение технических условий.
Для обеспечения работы ТПЧ в режимах, оговоренных в настоящем каталоге, одновременно с оформлением заказа на ТПЧ следует оформить заказ на периферийное силовое оборудование, в том числе:
- силовой преобразовательный трансформатор;
- теплообменник;
- конденсаторы нагрузки.
При заказе преобразователя дополнительно должна быть оговорена комплектность поставки согласно ТУ16-435.089—85.