风光FGSVG操作手册.doc

FGSVG系列高压动态无功补偿装置操作手册第一章 山东新风光电子科技发展有限公司联系方式电话：[phone]传真：[phone]销 售 部：0537-7216247传 真：0537-7212091第二章 系统原理与结构2.1 FGSVG主要技术参数及主要标准2.1.1FGSVG主要技术参数 额定工作电压：6KV，10KV，35KV； 额定容量：0.510Mvar； 输出无功范围：从感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化； 控制器响应时间：1ms； 输出电压总谐波畸变率（并网前） ：4%； 输出电压总谐波畸变率（并网后） ：3%； 输出电流总谐波畸变率THD：3%； 输出电压不对称度：3%； 效率：98%； 运行温度：20+40； 贮存温度：40+65 人机界面：采用中文显示操作界面。 相对湿度：月平均值不大于90(25)，无凝露 海拔高度：1000m 地震烈度:8度2.2系统结构FGSVG系列产品系统主电路结构如图2.2所示:图2. 2系统主电路结构图2.3 FGSVG构成 FGSVG系列产品的构成主要有三个部分组成：控制柜、功率柜、进线柜，如表2.3所示。10KV装置(SVG)由3-4节功率柜、一节控制柜，一节进线柜组成；6KV装置(SVG)由2-3节功率柜、一节控制柜，一节进线柜组成。表2.3 FGSVG的构成内容作用一次系统进线柜1） 电抗与电网的连接2） 功率柜输出与电抗的连接3） 母线缓冲功率柜FGSVG功率单元的放置二次系统控制器FGSVG控制、运行状态监测和异常保护传（互）感器强弱系统信号隔离二次控制电源控制系统电源辅助部分风冷系统FGSVG系统功率单元冷却光纤连接系统FGSVG控制柜和功率柜信号连接2.3.1控制柜控制柜由主控箱、PLC、UPS、触摸屏、继电器、空气开关、风机等部分组成。操作部分包括启动按钮、开/停机旋钮、复位按钮、急停按钮。 2.3.2进线柜 进线柜由主接触器KM1、缓冲接触器KM2，隔离开关K，缓冲电阻R、电抗器L、电压互感器PT1PT3等几个部分组成。隔离开关K的作用是，在系统维护时，为了保证人身安全，防止触电，而加的与现场电网隔离开的安全防护器件。 FGSVG系列产品的启动方式设计为自励启动,在缓冲接触器KM2闭合后，系统电压通过缓冲电阻对功率单元的直流电容进行充电，一段时间后，母线电压达到规定值，闭合主接触器KM1。若没有母线电压或母线电压过低，则KM1接触器无法闭合。接触器KM1闭合的同时缓冲接触器KM2断开。 FGSVG系列产品的输出端并联到电网，连接方式如图2.7所示：图2.7 FGSVG电网连接示意图2.3.3 功率柜功率柜的主要组件是功率单元。如图2.8所示为功率柜的外观示意图。 图2.8功率柜正面布置图图2.8为 2Mvar的FGSVG功率柜外观图，由三节功率柜组成，功率柜内单元分三层安装，每相由12 个功率单元组成。 功率单元的控制器，除了采样回路、保护回路和输出驱动回路外，几乎所有的逻辑和通讯处理均采用大规模 CPLD 芯片完成，智能化的设计使得硬件设计简单，软件设计灵活，便于以后的功能修改和升级，而且抗干扰能力强，可靠性高。 第三章 柜门按钮及触摸屏详细说明3.1柜门按钮说明 控制柜门上共有四个按钮，分别为“复位”、“开机/停机”、“启动”和“急停”和四个指示灯；分别为“故障”、“运行”、“停止”、“就绪”,如图3.1所示，它们的功能如表3.1、3.2所示： 图3.1 柜门按钮与指示灯 表3.1 控制柜门上的按钮功能表 按钮名称实现功能复位在单元或系统故障（如系统过流，系统过压）后，可以通过柜门上的复位按钮，对其进行复位操作。启动点击柜门启动按钮，缓冲接触器KM2闭合，FGSVG进入充电状态。5S后，缓冲接触器KM2断开，同时主接触器KM1闭合，充电过程完成。下一步可对FGSVG进行开机操作。开机/停机主接触器KM1闭合后，进入触摸屏参数查询页面，检查参数设置是否正确，参数正确后，可对FGSVG进行开/停机操作。急停可以通过控制柜门上的急停按钮，强制关机和使接触器断开。表3.2 控制柜门上指示灯功能表指示灯名称显示的状态故障单元过温、单元过压、单元过流、系统过流、系统过压，柜门开启等故障后，柜门故障灯亮，表明FGSVG发生故障。排除故障后，故障指示灯灭，FGSVG方能重新运行。运行主接触器KM1闭合后且FGSVG无故障，旋转柜门上的开/停机旋钮到开机位置，开机后运行灯亮。（开/停机旋钮与KM1的合闸状态是互锁的，旋钮在开机位置不能合闸，而反之，未合闸情况下也不能开机，这样就避免了误操作）停止FGSVG在故障或是人为旋转开/停机到停机位置，则封锁开机信号，同时停止灯亮，FGSVG停机。就绪在高压就绪，柜门关闭，且单元和系统均无故障的情况下，点击柜门启动按钮，主接触器闭合后，柜门上的就绪灯被点亮。名称状态故障无故障时指示灯为灰色。当发生单元过温、过流、过压、系统过流、系统过压等故障后，指示灯变为红色。停止停止状态就是FGSVG的停机状态，FGSVG未对单元发出开机信号。处于停止状态时，停止指示灯显示为绿色，只有在运行状态时，停止指示灯才显示为灰色。运行在无故障且主接触器KM1闭合的情况下，将开/停机旋钮旋到开机位置。FGSVG开机后运行指示灯显示为绿色，停机时运行指示灯显示为灰色。就绪在主接触器闭合且开/停机旋到停机位置时，就绪指示灯显示为绿色，可以进行开机操作，开机后，就绪指示灯变回灰色。开机条件界面中开机条件下方右边所有方框显绿色时，表示开机条件全部具备，可进行开机操作。若有方框有显示红色时，则条件不具备，FGSVG将无法开机。启动条件界面中启动条件下方右边所有方框全显绿色时，表示启动条件具备，接触器可以闭合，若有方框显示红色时，则不可闭合。主控板通信指示显示PLC与主控板的通信状况，此指示灯闪烁时表示通信正常。PLC通信指示显示PLC与触摸屏的通信状况，此指示灯闪烁时表示通信正常。柜门状态显示柜门关闭情况是否良好，关闭良好指示灯显示绿色，反之，指示灯显示红色。单元故障单元有故障时，指示灯显示为红色。无故障时，指示灯显示为绿色。第四章 参数详细说明4.1密码部分 图4.1参数设置的密码保护因参数设置错误可能引起FGSVG的损坏，所以图4.1中的“参数设置”按键设置了密码功能。只有专业人员在授权后，输入正确的密码，方可对参数设置进行操作。4.2电流环Pi、电流环Ii、电流环限幅设置为了迅速跟踪电流，需要将FGSVG实际输出的电流控制在计算出的参考电流,采用典型的 PI 闭环控制。Pi 参数是比例系数，通过调节比例系数可改变系统电流环反应速度，减小偏差；Ii 参数是积分系数，能消除静态误差。PI 控制环中配备了PI 限幅参数，该参数可防止 PI 输出饱和。在设置对应的参数后请确认“保存”，并可以看到对应的灰色方框内返回值。4.3电压环Pv、电压环Iv、电压环限幅、母线电压给定设置同电流环一样，为了维持电容上的直流母线电压稳定，需要将电容上的直流电压控制在直流参考值。Pv 参数是比例系数，通过调节比例系数可改变系统电流压环的反应速度，减小偏差；Iv 参数是积分环节，能消除静态误差。直流电压控制的 PI 环中配备了一个 PI 限幅参数，该参数可防止 PI 输出饱和。母线电压给定，是系统单相母线电压的目标值，可使FGSVG实际直流母线电压值稳定该值附近。在设置对应的参数后请确认“保存”，并可以看到灰色方框内的返回值。4.4线电压变比、反馈电流变比、负载电流变比设置线电压变比，是影响控制系统对电网电压采样精度的重要系数，电网在10KV与 6KV等级时变比值是不同的，此值由系统硬件参数决定，不可以随意更改。反馈电流变比，是影响控制系统对FGSVG输出电流采样精度的重要系数，FGSVG容量以及电压等级不同时变比值不同，此值由系统硬件参数决定，不可以随意更改。负载电流变比，是影响控制系统对负载电流采样精度的重要系数，FGSVG容量以及电压等级不同时变比值不同，此值由系统硬件参数决定，不可以随意更改。第五章 FGSVG启动停机操作流程及注意事项5.1 开/停机步骤概述图5.1柜门操作按钮第一步 将控制柜门内220V空气开关QF1打到“ON”如图5.2所示，长按UPS“TEST”键，打开UPS电源,如图5.3所示；图5.2 220V空气开关 接通电源 断开电源图5.3 UPS电源控制按钮第二步 进入触摸屏状态量显示界面，通过此界面实时观察操作过程中各部件的运行情况。第三步 现场高压就绪后，且启动条件满足的情况下，点击柜门启动按钮，则缓冲接触器KM2合闸。几秒后，主接触器KM1合闸，同时断开缓冲接触器KM2。此时状态量显示的第一页就绪灯将被点亮。如图5.5所示。图5.5 就绪指示灯点亮第四步 在开机条件满足后，旋转开/停机旋钮到开机位置，则FGSVG进入运行状态。（如图5.6为状态量显示中的运行状态指示灯）图5.6 运行指示灯点亮第五步 需要停机时，将“开/停机”旋钮旋到停机位置，如图5.7所示FGSVG进入到停止状态。可通过按急停按钮，进行断接触器脱离电网的操作。 图5.7停止指示灯点亮第六步 观察触摸屏各单元直流母线电压显示如图5.7所示，等待直流母线电压降至30V以下时如图5.7所示，方可将QF1打到OFF”,断开220V控制电源。图5.7单元母线电压显示5.2 操作详述（1）依据5.1第一步所述，将控制电送达（检查UPS是否报警，如有报警则说明接入空气开关的220V电没有送达。同时观察单元电源指示灯是否点亮）。（2）检查控制柜后部QF3、QF4、QF5三相380V电是否送到，如图5.8所示。送到后将三个空气开关闭合。图5.8 风机控制开关（3）点击触摸屏内参数查询按钮，进入“参数查询”，确认参数和运行方式配置是否正确（具体参数现场提供），若不正确，进入“参数设置”页面，输入正确的密码后更改参数。 （4）返回“系统界面”，点“状态量显示”进入状态量显示界面，如图5.9所示：图 5.9 状态量显示界面图5.9状态量显示界面中包含了如下内容： 就绪、运行、停止、故障、开机条件、启动条件、接触器状态、通讯状态、电容器的投入与退出等显示内容。 图5.10表示的是柜门操作按钮（复位、开/停机、启动、急停）和柜门指示灯显示（故障、停止、运行、就绪，这四灯所表示的状态与状态量显示界面的四个指示灯所表明的状态一样，此处不再重述）。图 5.10 柜门按钮与指示灯（5） 上控制电后FGSVG处于待机状态，现场人员将电网主电送到FGSVG进线柜后，进线柜高压带电显示将被点亮，表明主电已送到，可进行下步操作。（6） 主电送达后，可按下柜门“启动”按钮，FGSVG状态将从待机转到充电（缓冲接触器KM2闭合数秒后，KM1闭合，同时断开KM2.则充电过程结束，进入就绪状态，此时就绪灯点亮）。（7） 就绪灯点亮后，将“开/停机”旋钮旋转到“开机”位置，FGSVG状态将从就绪状态转到运行状态，此时运行灯亮，就绪灯灭。开机后，观察功率柜顶冷却风机是否工作，同时必须确定风机转向是否正确如图5.11所示。（风机转向与风机罩外箭头所指的方向一致，风机向外抽风）。图5.11 风机转向标示（8） 若单元或系统发生故障后，触摸屏故障灯点亮（柜门故障灯也点亮）如图5.12所示。同时，控制柜上方的报警器闪烁（如图5.13所示）并发出报警声。FGSVG关机并断开接触器KM1。排除故障后，按柜门上的复位按钮，对FGSVG进行复位，FGSVG复位后，可对FGSVG进行重新开机。图5.12 故障后指示灯显示图5.13 控制柜报警器（9） 若需要FGSVG正常运行时退出，可以将“开/停机”旋钮旋转到“停机”位置，则将从运行状态转到停止状态，然后按“急停”按钮，主接触器 KM1断开，FGSVG从电网断开。（10） 观察触摸屏图3.14所示各单元直流母线电压显示，等待直流母线电压降至30V以下时，方可关闭UPS电源和断开220V控制电空气开关。（11） 在触摸屏上“本地/远程”可互相切换（切换只能在触摸屏上进行），表示控制权是属于本地触摸屏或者柜门按钮还是远程后台人机界面，控制权包括参数设置和启动/停机等操作。5.3 操作注意事项 1）操作顺序是：先给二次控制系统上电，控制系统根据检测到的各种状态量判断系统状态，若FGSVG正常，可对其进行上主电操作。 2）FGSVG为高压设备，操作时必须有高压意识，严格遵守操作规程。 3）FGSVG中的有关参数出厂时已经设置完毕，如果对FGSVG和负荷系统没有足够的了解，请不要随意更改参数，否则可能会造成系统异常，甚至发生重大事故。 4）正常运行时，不可以随意按动键盘或者前面的操作按钮，否则可能引起系统误动。5.4 安全注意事项 FGSVG系列产品操作使用时必须严格遵守相关的操作规程，任何错误的操作都可能导致人员伤害和设备的损坏。 1） FGSVG的操作维护人员必须经过专门培训同时应仔细阅读本用户操作手册。 2）本产品的进线柜、功率柜均属高压危险区域，在高压通电情况下绝对不能打开柜门进行作业。 3）控制柜与其它柜体采用光纤隔离技术，未连接 6KV 或 10KV 的高电压，但存在 380V交流电，因此也必须是经过培训的授权人员方能进行操作。 4） 重要注意事项 系统电压应在额定范围之内； 上下电顺序应遵循：开机时先上控制电，再上高压电；关机时先断高压电，待高压电放电完毕后方可断开控制电； 运行当中用户可随时监视运行情况，不正常时应及时停机。 应保证室内良好通风，维持环境温度在2040范围。5.5 FGSVG维护注意事项 FGSVG系列产品在设计时已充分考虑到操作人员的安全，然而就像任何其他功率装置一样，许多内部端子上存在足以致命的高电压。另外，散热器和其它一些内部元件温度较高，所以在接触和操作FGSVG时要遵循以下原则。 使用人员必须接受培训熟悉FGSVG的结构， 并掌握实际运行知识及注意事项。 只有通过上述培训的人员才允许运行和维修FGSVG。 只有在FGSVG不带电（高压电和控制电）并且不存在高温时才能接触柜内部件。 检修时，要确保启动柜的上的隔离开关断开，接地刀闸合上。 维护时必须遵守高压操作规程，如戴绝缘手套、穿绝缘鞋、戴安全眼镜。 工作时必须有其他监护人员在场。 必须安装安全防护栏(标有高压危险) ，使用中不要将其移走。 禁止把易燃材料(包括设备图纸和操作手册)放在FGSVG旁。 在处理或测量FGSVG内部件时要谨慎操作，注意不要让仪表引线互联或接触其它端子。 为安全起见，禁止FGSVG在柜门打开的情况下运行。 禁止在主电路有电时断开风扇和散热系统电源，这样会导致过热损坏FGSVG。 在搬运FGSVG时，装车必须对称、平整；在卸货时确认用于放置的地面是水平的。 用户进行故障维护仅限于记录故障现象，并在必要时更换单元，进一步的维修应移交厂家进行处理。 更换单元必须在FGSVG停电超过30分钟后才能进行。 任何不正确的操作都可能导致人员伤害或FGSVG损坏。 遵守在本手册中提及的其它安全注意事项，以防止人员伤亡和设备损坏。 5.6使用注意事项 本产品属于微电子技术、光电通信技术、高压应用技术、电子计算机技术等现代电力电子变换技术的高科技产品，使用时务必注意且满足如下规定。 使用环境应符合产品的技术条件要求。 安装应该由符合电气设备安装条件的有资质的正规安装公司或由生产厂家进行安装。 产品的操作使用人员必须是经过专业训练的电气设备操作使用人员。 产品在使用过程中必然会不断地凝集灰尘以及各种杂质，必须定期进行清理维护。 产品经过一段时间的运行后，由于风机的振动和其它机械震动可能引起电气接触部件的松动，以至于引起接触不良甚至损坏元件、部件及整机，造成用户的不便和损失。因此，在使用一段时间后需要进行维护和清理检查避免造成损失。 应该经常检查接地电阻是否符合设备运行的要求， 是否符合国家标准的要求。接地电阻不符合要求会造成危险。 应该形成记录设备运行状况的制度和应用维护制度。5.7 FGSVG的定期检查用户根据本用户操作手册相关内容并根据现场环境条件，可选3个月或6个月对FGSVG产品进行一次定期检查。检查内容如下： 接线端子螺丝是否松动； 回路端子是否有接触不良的情况，铜排连线处是否有过热痕迹； 电缆、控制电缆有无损伤，尤其是与金属表面接触的表皮是否有割伤的痕迹； 电缆接线鼻的绝缘包扎带是否已脱落； 电路板、风道滤网和风道内全面清扫，最好使用吸尘器； 各风机是否运行正常；第六章 运输、储存及安装6.1概述山东新风光电子科技发展有限公司贯彻质量第一、 用户优先的原则， 对FGSVG从设计原理、器件选型、生产制造、出厂测试、运输安装等各个环节都严格按质量标准执行，保证了在正常的使用条件下产品高可靠性稳定运行。 为了保证FGSVG始终运行在正常的使用条件下，避免由于环境条件的变化影响产品正常运行，用户有必要了解设备维护保养知识，做好设备的维护保养工作。特对基本的维护知识做简要介绍。 6.2储存及运输 各种原因造成的FGSVG较长时间停机存放等状况可能造成FGSVG故障率增加，为了避免此类情况的发生，请在较长时间的停机或存放时注意如下几点： 注意设备放置环境的状况应该与运行环境基本一致，即放置环境不得有灰尘、水滴，湿度不得超过80%。 设备应该用防水薄膜覆盖，以免水滴与湿气不断侵入造成设备的故障。 设备内部应该放入吸水材料。 定期对设备进行排除水分的作业。 有条件的时候定期进行通电检查。 运输及储存注意事项 储存温度 -40+65 相对湿度 低于 80%，不允许凝结 振动（储存） 最大 0.3mm，最大 1m/s2（正弦）振动（地震） 最大9mm，最大 18m/s2（正弦） 冲击（储存和运输） 最大100 m/s2环境条件 无腐蚀性、易燃、易爆等危险物品6.3机械安装 电气使用条件： FGSVG并网的输配电网电压波动限值不超过额定的输入电压的7%； 三相电压谐波电压的限值，其总谐波电压畸变率THDU必须满足国标要求； FGSVG控制电源为单相AC220V、50Hz，容量不小于5KVA，电压持续波动偏差为+7% - -10； 频率波动不超过5，频率变化每秒不超过1； 三相电压不平衡程度：负序分量不超过正序分量的5。6.4 初次投运期间的维护工作 应检查和清洁FGSVG各个部位的连接件，进线柜连接、功率柜全部电源输入/输出连接。 投运1周左右，应该用非接触式温度测量仪检查FGSVG内全部导电连接处的温度，当相对环境的温度升高超过20时，应在合适的时间安排停机，对导电连接部位、接地线等处的螺钉、螺栓等做紧固处理，满足接触可靠的要求。6.5 长期运行期间的维护工作 运行中应每天巡视FGSVG状态，如果FGSVG内发出异常声响，排风口处没有出风或风量比平时偏小，则应立即停机更换风扇，当FGSVG出现异味（特别是臭氧味）时，应立即通知厂家处理。 运行后应每年安排一次计划停机，并打开一个功率单元抽检电容，如果其中任何一个电容出现电解质泄露、安全阀冒出或电容主体发生膨胀时，应立即通知厂家进行处理。 投运后，每一季度应重复进行一次测量接触点温度的工作。 室内应保持清洁，避免灰尘积累。 室内需做防鼠害处理，避免小型动物进入FGSVG。 注意保持室内温度， 当室内温度高于38应尽量做降温处理， 如加强室内外通风，开启空调等。第七章 常见问题的处理7.1故障概述FGSVG系列产品发生单元故障、系统故障后，系统作记忆处理。故障一旦发生，系统报警并自动跳闸停机。只有故障彻底排除后才能重新开机。故障发生时，高压电源将自动分断。如果因为其他特殊原因接触器没有分断，用户可以用柜门的“急停”按钮将高压电源强行手动分断。7.2常见问题与处理对策FGSVG系列产品具有高度的智能化水平和完善的故障检测电路，并能对所有故障提供精确的定位，在触摸屏界面上作出明确的指示。用户可以根据触摸屏显示的故障信息，分别采取相应的处理措施，一般故障的保护原因、保护类型及处理对策请参考如表7.1所示。表7.1 故障的处理对策故障名称可能的故障原因相应对策PlC通讯故障1） 触摸屏与PLC的连接线接触不良。2） 触摸屏内程序中“设备窗口”中端口设置不对1） 检查连接线情况2） 更改触摸屏程序中端口的设置。主控板通讯故障1） PLC与主控板通讯连接线接触不良。2） 触摸屏与PLC通讯故障后，主控板通讯状况也无法在触摸屏显示出来。1） 检查485通讯线连接情况2） 看是否PLC通讯故障柜门状态故障柜门打开检查柜门的关闭情况控制电掉电故障1）外部的220V电源线有断开，或接触不良的情况。2）有不知情人员关掉了电源1）检查电源线连接情况2）检查控制电上一级开关是否闭合单元过压1） 单元母线电压取样后通讯部分发生故障2） 现场电磁干扰过大造成误保护故障。1） 检查FGSVG内部排线连接情况。2） 做好屏蔽措施。单元过流1） 单元过流误保护2） 系统电压故障，导致突变1） 重新上电，开机2） 等待自动恢复。单元过温1） 风机不转或反转2） 柜门滤网灰尘过多，不通风。3） 风道封闭不严1） 检查风机2） 打扫柜门滤网3） 检查风道，做好封闭措施。系统过压可能为电网发生故障等待恢复，复位。系统过流1)系统负荷冲击过大； 2)系统电压发生故障，导致突变； 3)FGSVG运行容量过高过载1）观察系统电压和负荷冲击是否有异常；2）等待FGSVG自动复归； 3)检查FGSVG输出电流互感器的接线是否正确，电流方向的定义是否正确7.3如何更换故障单元所有功率单元是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出的时间用备用单元将其替换。更换功率单元可遵照以下步骤进行：第一步使用停机或急停按钮使FGSVG退出运行状态；第二步切断输入高压电；第三步 观测触摸屏单元母线显示，确定图3.14所示的单元母线电压低于30V后，断掉控制电源（关断UPS，并将QF1打到OFF），进行下一步；第四步打开单元柜门，拔掉故障单元上的四根光纤头；第五步用扳手卸下故障单元相连的两根铜排；第六步拆下故障单元与轨道的固定螺栓；第七步将故障单元沿轨道拔出，注意轻拿轻放；第八步按与上述拆卸相反的顺序将备用单元装上并接线；第九步系统重新上电，投入运行；第十步与厂家联系维修故障单元。7.4 FGSVG易损件FGSVG系列产品易损件主要有冷却风扇和滤波用电解电容，其寿命与使用的环境及保养状况密切相关。在通常情况，冷却风扇的寿命为：4-5万小时；电解电容寿命为：1-2万小时。用户可以根据运行时间确定更换年限。冷却风扇可能损坏原因：轴承磨损、叶片老化。停机时检查风扇叶片等是否有裂缝，开机时注意声音是否有异常振动声。 电解电容可能损坏原因：环境温度较高，频繁的负载跳变造成脉动电流增大，电解质老化。判别标准：有无液体漏出，安全阀是否凸出，静电电容的测定，绝缘电阻的测定。