1、ACS800ACS800-77LC 风力发电传动硬件手册 (840 到 3180 kW)ACS800-77LC 手册 系统描述1) 代号 ACS800-77LC 系统描述 3AFE68变频器硬件手册1)ACS800-77LC 硬件手册 3ABD0002供电单元固件手册1)IGBT 供电控制程序固件手册 3ABD0001风力发电应用程序固件手册和补充说明2)风力发电应用传动配置和控制程序固件手册 3ABD0002离线重新配置补充说明 3AFE68逆变单元固件手册、附件和指南永磁同步电机变频器控制程序固件手册2)3ABD0002系统控制程序固件手册和自定义编程用户指南 1)3ABD003ABD00
2、00可选件手册2)现场总线适配器、 I/O 扩展模块等手册。1)变频器交付时包括的手册2)应用程序或可选设备交付时包含的手册802237( 英文 )2910( 中文 )5407( 中文 )2917 ( 中文 )922364( 英文 )2918( 中文 )009256(中文 )， 9804( 中文 )ACS800-77LC 风力发电传动(840 到 3180 kW)硬件手册3ABD00022910 版本 A 中文Based on:3AFE68802172 版本 B 英文生效日期 : 2008-02-18 2008 年北京 ABB 电气传动系统有限公司5安全须知本章概述本章介绍了在对变频器进行安装
3、、操作和维护时必须遵守的安全须知。忽视这些安全须知可能会造成人身伤亡或变频器、发电机或其驱动设备的损坏。在对变频器进行任何操作之前请阅读安全须知。警告和注意本手册中包含两种安全指南：警告和注意。警告用于对可能造成严重的人身伤亡或设备损坏的情况进行警示，并给出避免这些情况发生的建议。注意用来强调某种特殊情况或者事实，或者对某个主题进行说明。警告的符号如下：危险电压警告： 警告有高电压存在，会造成人身伤害和 / 或设备损坏。一般警告： 警告可能造成人身伤害和 / 或设备损坏的非电气因素。静电敏感设备警告： 警告能引起设备损坏的静电放电现象。安全须知6安装和维护本节介绍的警告适用于所有对变频器、发电
4、机电缆或发电机进行操作的工作人员。忽视这些安全指南可能会造成人身伤亡或设备损坏。警告 ! 只有具备资格的电气工程师才允许对变频器进行安装和维护！ 在开始对输入柜体进行任何操作之前，请断开整个变频器的电源。变频器的主断路器不能断开变频器输入母排的电压。 在通电时，禁止对变频器、发电机电缆或发电机进行任何操作。断开电源之后，开始对变频器、发电机或发电机电缆进行操作之前必须至少等待 5 分钟，以便中间直流电路电容器放电完毕。用万用表测量电源端子和地之间的电压 ( 阻抗至少为 1 兆欧姆 ) ，确保变频器放电完毕之后再开始工作。 在开始对变频器进行操作之前，请使用临时接地措施。 当变频器或外部控制电路
5、通电时，不要对控制电缆进行任何操作。即使变频器的电源已经断开，外部供电的控制电路可能会将危险电压引入变频器。 在连接主从单元时，开始接通电源之前，必须检查两个单元之间的光纤是否连接好。 柜体内部的带电部件应该有防止接触的措施。在处理金属外罩时要特别小心。 不要对变频器或变频器模块进行任何绝缘电阻或耐压测试。 在测量电缆或发电机的绝缘电阻或工频耐受电压时，一定要将发电机电缆从变频器上解开。 在重新连接发电机电缆时，必须保证相序正确。注意： 无论发电机是否运行，当电源接通后，变频器的发电机电缆端子上就会带有危险的高电压。 变频器直流母排上带有危险电源 ( 超过 500 V) 。 根据外部接线的不同
6、，传动系统的继电器输出上可能会带有不同等级的危险电压(115 V, 220 V 或 230 V)。 如果变频器安装地点的海拔高度超过 2000 m (6562 ft), RMIO 板的端子和连接到该板的可选模块不能满足标准 EN 50178 中规定的超低压保护要求 (PELV) 。警告 ! 在移动逆变器、电源或滤波器模块时要特别小心。 要特别留意热表面。变频器柜体中的一些部件如功率半导体器件的散热片在变频器断电后一段时间之内仍然保持较高的温度。 确保安装过程中钻孔产生的灰尘没有进入变频器。变频器内部如果有导电灰尘可能会引起设备损坏或失效。安全须知7 建议 : 不要采用铆接或焊接的方式来固定变频
7、器柜体，如果必须采用焊接，那么为了不引起柜体中的电子设备损坏，必须正确连接回流线。也必须保证不吸入焊接产生的烟雾。接地这些安全指南适用于所有对变频器进行接地的工程技术人员。如果接地不正确，可能造成人身伤亡或设备损坏，并且会增加电磁干扰。警告 ! 在任何情况下都要将变频器、发电机及其连接设备接地，以保证人身安全，并减少电磁发射和电磁干扰。 必须保证接地导体的尺寸符合安全法规的要求。 在多传动应用场合，需要将每个变频器单独连接到保护地 (PE)。注意 : 只有当功率电缆屏蔽层的尺寸满足安全法规的要求时，才可以将功率电缆屏蔽层作为设备的接地导体。安全须知8手动绞车的使用这些安全指南适用于所有使用随变
8、频器带来的用于更换变频器模块的手动 绞车 的工程技术人员。忽视这些安全指南可能造成人身伤亡或者设备损坏。警告 ! 在将提升杆固定到模块之前，必须确保提升线缆已经紧紧缠绕在 绞车 的卷筒上。如果提升线缆较松，可能会出现滑动，可能会造成提升起来的模块不稳定。如果模块在空中转动或掉下来可能会造成人身伤亡或设备损坏。 在下放模块时，要特别注意任何的松动可能会造成模块突然下落几厘米。 在使用完绞车之后，要将线缆重新绕到卷筒上，并且保证线缆有足够的张力，以确保不会出现松动。对液体冷却系统操作这些安全指南适用于所有对变频器的液体冷却系统进行操作的工程技术人员。忽视这些安全须知可能会造成人身伤亡或设备损坏。警
9、告 ! 要特别小心热的液体。只有通过停止泵使压力降低后，才能对液体冷却系统进行操作。当液体冷却系统处于工作状态时，内部的冷却管路中有高压温热的冷却液体 (6 bar, 超过 50C)。 通电之前，必须确保内部冷却管路已经充满冷却液体。如果冷却管路中没有冷却液体，将会损坏设备，变频器也不会得到冷却。 一定要避免皮肤和冷却液的直接接触，特别是防冻液。更不能吸入口中。如果将这些物质吸入口中或进入眼中，请到医院进行检查和治疗。 不要将液体管路的连接螺母拧得过紧， 留下 2 到 3mm 可见的螺纹。拧得过紧可能会损坏管路。 如果要将单元保存在低于 0C的环境中，那么请将冷却液体排干。不允许出现液体冷却系
10、统冻结的现象。如果周围环境温度低于 +5 C，那么请在冷却液体中加入防冻液和防腐剂。即使使用了防冻液，变频器也不能在低于零度的环境下工作。2 mm安全须知9印刷电路板和光纤这些安全指南适用于对电路板和光纤进行操作的工程技术人员。忽视这些安全指南可能会造成设备损坏。警告 ! 印刷电路板上包含对静电放电敏感的元件。在处理电路板时，一定要戴上接地护腕。避免对电路板的不必要接触。警告 ! 在处理光纤时一定要特别小心。在拔下光纤时，一定要抓住连接器，而不是光纤。不要直接触摸光纤的端部，因为光纤对灰尘特别敏感。允许的最小弯曲半径是 35 mm (1.38 in.)。运行这些警告适用于设计变频器的操作规程或
11、操作变频器的工程技术人员。忽视这些安全指南可能会造成人身伤亡或设备损坏。警告 ! 在对变频器调试和服务前，必须保证发电机及所有其驱动的设备在该应用场合的整个速度范围内都能适合运行。可以对变频器进行调整，使其工作的转速低于或高于将发电机直接连接到电源获得的转速。 在变频器运行过程中，必须保证变频器的柜门处于锁闭状态。 在通电之前，必须保证液体冷却管路中已经充满冷却液。如果冷却管路中没有冷却液，会造成设备损坏。并且变频器也不会得到冷却。 不能通过分断设备来控制发电机；要使用变频器的 I/O 板或现场总线来控制发电机。中间电路直流电容器允许最大充电周期为每十分钟允许五次。注意： 如果选择了启动命令的
12、外部信号源，并且启动命令处于 ON 状态，变频器将在故障复位之后立即启动，除非变频器通过脉冲信号启动 / 停止。安全须知10永磁同步电机传动下面这些警告适用于永磁同步电机传动。忽视这些安全指南，可能会造成人身伤亡或设备损坏。 安装和维护工作警告 ! 当永磁同步电机运转时，不要对变频器进行任何操作。电源断开逆变器停止工作之后，永磁同步电机旋转也会使变频器的中间直流电路带电，输入电缆也会带电。在开始对变频器进行安装和维护之前请做好以下准备工作： 停止永磁同步电机。 确保在安装和维护工作期间，永磁同步电机不会旋转。锁定电机轴。 确定风力系统或者其它系统 ( 例如液压传动的爬行 ) 不能使永磁电机直接
13、或通过机械连接旋转，例如粘结，捏夹，捆绑等。 确保变频器功率端子上没有任何电压：方案 1) 使用安全开关或其他方式将发电机和变频器断开。确保在变频器输入或输出端子 (L1, L2, L3, U2, V2, W2, UDC+, UDC-) 上没有任何电压。方案 2) 测量变频器输入和输出端子 (L1, L2, L3, U2, V2, W2, UDC+, UDC-) 上没有任何电压。将变频器输出端子暂时连接到一起然后接入 PE 端。方案 3) 如果可能，上述两种方案均采用。启动和运行 警告 ! 在运行过程中不允许永磁同步电机超速。永磁同步电机超速可能会导致中间直流电容器由于过电压而损坏或爆炸。 只
14、能用永磁同步电机变频器的控制程序或其他标量控制模式的控制程序来控制永磁同步电机。安全须知11目录ACS800-77LC 手册 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2安全须知本章概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5警告和注意 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5安装和维护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16、 . . . . . . . . . . 6接地 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7手动绞车的使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17、8对液体冷却系统操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8印刷电路板和光纤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9运行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9永磁同步电机传动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10安装和维护工作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10启动和运行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10目录手册简介本章概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17面向的读者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17安装和调试流程图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18其他手册 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19术语和缩略语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19产品和服务咨询 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23、. . . . . . . . 20产品培训 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20提供 ABB 变频器手册的反馈意见 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20变频器工作原理本章概述 . . .
24、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21工作原理 . . . . .
25、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22网侧变流器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23AC 电压和电流波形 . . . . . . . . . .
26、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23发电机侧变流器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24硬件描述本章概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25ACS800-77LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25柜式机组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25外观 (ACS800-77LC-2030/2200-7 以下型号 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26目录12外观 ( ACS800-77LC-2740/2240-7 及以上型号 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26布置图 .
29、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27控制接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28型号标签 . . . . . . . .
30、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30型号代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30基本代码 . . . . . . . . . . . . .
31、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31选件代码 ( 加号后面的代码 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32变频器控制单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33发电机侧变流器的传动控制单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33网侧变流器的传动控制单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33带并联子变流器
33、的附加传动控制单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33变频器的控制接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34连接到网侧变流器 RMIO 板的可选模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35PC 工具接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35机械安装本章概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35、 . . . . . . . . . . . . . . 37安装地点的要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37安装工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36、. . . . 37移动变频器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 用起重机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 用叉式装卸车或吊车 . . .
37、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38变频器的最终放置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38安装前的准备工作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39交付检查 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39安装过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40将柜体固定到地板和墙面上 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41其他事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40、 . . . . . 42柜体下面地板里的线槽 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42电焊 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43电气安装设计本章概述 . . . .
41、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45网侧断路设备 ( 断路方式 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45230 V 交流不中断电源电压 (UPS) . . . . . . . . .
42、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45230 V 交流电源电压 ( 非 UPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45发电机选择和兼容性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46保护发电机绝缘和轴承 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46需求表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44、 . . 47永磁同步电机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47热过载和短路保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48热过载保护 . . . . . . .
45、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48发电机电缆短路保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48变频器内部短路保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48输入功率网侧电缆短路保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48接地故障保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47、 . . . . . . . . . . . . 48紧急停车设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49紧急停车后的重新启动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49目录13功率电缆选择
48、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49一般原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49可用的功率电缆类型 . . . . . . . . .
49、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51发电机电缆屏蔽层 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51其他美国要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52电缆套管 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52铠装电缆 / 带屏蔽功率电缆 . . . . . . . .
