ABB UNITROL 1010 Kurzinstallationsanleitung

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ABB ERREGERSYSTEME
®
UNITROL 1010 und UNITROL
Kurzinstallationsanleitung
Sicherheitsanweisungen
Lesen Sie die Sicherheitsanweisungen im Benutzerhandbuch .
WARNUNG!
•
Befolgen Sie die Sicherheitsanweisungen, um schwere bis tödliche
Verletzungen oder Schäden am Gerät zu vermeiden.
•
Lesen Sie die Bedienungs- und Sicherheitsanweisungen und
vergewissern Sie sich, dass Sie sie verstehen, bevor Sie die Einheit in
Betrieb nehmen.
•
Wenn Sie keine Elektrofachkraft sind, dürfen Sie keine
Elektroinstallations- oder Wartungsarbeiten durchführen.
•
Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung wie Sicherheitsschuhe
und Handschuhe.
Beachten Sie diese Sicherheitsvorkehrungen, bevor Sie Arbeiten am System
durchführen:
1. Kennzeichnen Sie den Arbeitsort und die Ausrüstung eindeutig.
2. Schalten Sie alle möglichen Spannungsquellen ab. Stellen Sie sicher, dass sie
gegen Wiedereinschalten gesichert sind. Verwenden Sie Wartungssicherungen.
•
Öffnen Sie die Haupttrennvorrichtung des AVR.
•
Trennen Sie alle externen Spannungsquellen von den Steuerkreisen, bevor
Sie Arbeiten an den Steuerleitungen durchführen.
•
Wenn ein Generator mit Permanentmagnet an den AVR angeschlossen ist,
trennen Sie ihn mit einem Sicherheitsschalter oder auf ähnliche Weise vom
AVR.
•
Warten Sie nach dem Trennen des AVR immer 5 Minuten, bevor Sie
fortfahren, damit sich die Zwischenkreiskondensatoren entladen können.
•
Nehmen Sie keine Arbeiten am AVR vor, wenn die gelbe Warn-LED blinkt.
3. Schützen Sie alle anderen spannungsführenden Teile am Arbeitsort vor
Berührung.
4. Treffen Sie besondere Vorsichtsmaßnahmen, wenn Sie sich in der Nähe
blanker Leiter aufhalten.
5. Messen Sie nach, ob die Anlage spannungsfrei ist.
•
Verwenden Sie ein Multimeter mit einer Impedanz von mindestens
1 MOhm.
•
Stellen Sie sicher, dass die Spannung zwischen den AVR-
Einspeiseklemmen (PWR L1, PWR L2 und PWR L3) und der
Erdungsklemme (PE) nahezu 0 V ist.
•
Stellen Sie sicher, dass die Spannung zwischen den AVR-
Ausgangsklemmen (IE+, IE- und ExCap) und der Erdungsklemme (PE)
nahezu 0 V ist.
6. Nehmen Sie eine vorübergehende Erdung gemäß den örtlichen Vorschriften
vor.
7. Fordern Sie eine Arbeitserlaubnis vom Verantwortlichen für
Elektroinstallationsarbeiten an.

Verbleibende Gefahrenbereiche
WARNUNG! Nehmen Sie keine Arbeiten am AVR vor, wenn die gelbe
Warn-LED blinkt.
Während der AVR in Betrieb ist,
•
Kann die Spannung im Leistungsteil bis zu 300 V AC betragen und der
Kurzschlussstrom ist sehr hoch.
•
Ist die Spannung im Schaltschrank größer als 50 V.
Wenn der AVR von der Stromversorgung getrennt ist, halten die großen
Kondensatoren im AVR für eine gewisse Zeit die Ladung. Warten Sie mindestens
5 Minuten, bis sich die Kondensatoren entladen haben, bevor Sie Arbeiten am
AVR vornehmen. Eine gelbe Warn-LED blinkt, wenn die interne Spannung mehr
als 30 V DC beträgt.
An allen Schranktüren sind Warnschilder angebracht, die das Personal davor
warnen, die Türen während des Betriebs zu öffnen.
Wenn das Gerät Teil eines größeren Systems ist, werden zusätzliche
Warnhinweise innen auf die Schaltschranktüren und an den Abdeckungen der
Stromrichtermodule angebracht.
Folgende verbleibenden Gefahrenbereiche sind bei Arbeiten am
Erregungssystem zu berücksichtigen:
•
Gefahr durch spannungsführende Einrichtungen bei abgenommenen
Schutzabdeckungen im Innern des Erregungssystems.
•
Gefährliche Spannungen von der Rotorfeldwicklung und der Sekundärseite
des Erregertransformators.
•
Gefahr durch geladene Kondensatoren, wenn unmittelbar nach Systemhalt
eine Wandschranktür geöffnet wird.
•
Gefahr durch Haupt- und Nebenspannung bei geöffneten Schaltschranktüren.
Einführung
Dieses Dokument ist eine Kurzinstallationsanleitung für die automatischen
Spannungsregler UNITROL 1010 und UNITROL 1020. Stellen Sie sicher, dass Sie
dieses Dokument lesen und verstehen, bevor Sie das Produkt installieren oder
verwenden. Dieses Dokument soll nur als Kurzanleitung für das Produkt dienen.
Einzelheiten zum Produkt finden Sie im Benutzerhandbuch .
Gerätebeschreibung
UNITROL 1010 und UNITROL 1020 sind automatische Spannungsregler (AVR) für
Synchrongeneratoren und -motoren bis 80 MVA. Die AVR können zur
Auferregung von indirekt erregten Synchrongeneratoren und -motoren
eingesetzt werden. Die AVR knnen auch als Blindleistungs-, Leistungsfaktor-
oder Feldstromregler betrieben werden.
Produktpaket
Inhalt des Produktpakets:
•
AVR der Serie UNITROL 1000
•
Spezielles rotes USB-Kabel zur Stromversorgung und Verbindung mit dem
AVR. Bewahren Sie dieses USB-Kabel sicher auf.
•
® Rote Brücken (3 St.)
1020
•
Kurzinstallationsanleitung und Prüfzertifikat
Vergewissern Sie sich, dass alle aufgelisteten Artikel im Produktpaket enthalten
sind und unbeschädigt sind.
Hardware-Übersicht
Hauptbestandteile des AVR. Weitere Informationen finden Sie im
Benutzerhandbuch .
2
4
6
7
8
9
10
2
Nr. Beschreibung
1 Kühler
2 Befestigungsbohrungen
3 Gerätetypbezeichnung
4 Warn-LED
5 Vordere Abdeckung
6 USB-Anschluss
7 Status-LEDs
8 Ethernet-Anschluss

Warn- und Statusanzeigen
Farbe Beschreibung
Gelb- Warn-LED
orange Blinkt: Keine Arbeiten am AVR vornehmen! Die interne Spannung beträgt mehr
als 30 V DC.
Grün Betriebszustand
EIN: Gerätesteuerungen aktiv
Blinkt: Gerätesoftware aktiv
Gelb Erregerzustand
EIN: Erregung aktiv
Blinkt: Ein Begrenzer aktiv
Rot Alarmzustand
EIN: Ein Alarm oder eine Auslösung aktiv
Blinkt:
• Fehler bei Inbetriebnahme
• Parameter-Download fehlgeschlagen
• Erregerausgang blockiert
Montage
Einzelheiten zur mechanischen Installation finden Sie im Benutzerhandbuch .
Der AVR muss in trockenen und staubfreien Innenräumen installiert werden, die
keinen flüchtigen Gasen, Säuredämpfen oder ähnlichen Gefahren ausgesetzt
sind.
Überprüfen Sie den Montagebereich und ziehen Sie die technischen Daten zu
Rate, um folgendes sicherzustellen:
•
Die maximale Umgebungstemperatur liegt im zulässigen Bereich.
•
Die Einheit ist nur mäßigen Schwingungen ausgesetzt, die innerhalb der
zulässigen Klasse liegen.
•
Der Eindringschutz- und Verschmutzungsgrad sind angemessen.
•
Das EMV-Umfeld ist angemessen.
Montageanforderungen:
•
Montieren Sie den AVR vertikal, um die korrekte Funktionsweise der
Kühlung sicherzustellen.
•
Freiraumbedarf:
•
50 mm oberhalb des AVR
•
20 mm unterhalb des AVR
•
10 mm links und rechts vom AVR
•
Vergewissern Sie sich, dass um den AVR ein ausreichender Kühlluftstrom
vorhanden ist.
•
Vergewissern Sie sich, dass keine anderen Geräte heiße Luft auf den AVR
blasen.
•
Der AVR ist für die Montage mit geeigneter Hardware auf eine
Montageplatte vorgesehen.
•
Vergewissern Sie sich, dass der Rahmen des AVR mit einer Erdungsleitung
2
(≥4 mm ) durch eine Befestigungsbohrung elektrisch mit der
Montageplatte geerdet ist (PE). Verwenden Sie Zahnscheiben, um einen
guten elektrischen Erdungskontakt zu erhalten.
Montageverfahren:
1. Siehe Abmessungen für Befestigungsbohrung.
2. Bohren Sie die entsprechenden Löcher in die Montageplatte.
3. Bringen Sie den AVR mit geeigneter Hardware, z. B. M6-Schrauben mit
einem Drehmoment von 10 Nm, an der Montageplatte an. Die
Befestigungsbohrungen haben einen Durchmesser von 6,5 mm.
4. Stellen Sie sicher, dass ein guter elektrischer Erdungsanschluss zwischen
der Montageplatte und dem AVR besteht. Die Montageplatte muss
elektrisch geerdet sein (PE).
Elektroinstallation
Einzelheiten zur Elektroinstallation finden Sie im Benutzerhandbuch .
SM E
1
2
3
5
13
15
REM 100.0% S
AUTO NoLoad
0.00 % UM
0.00 A Ie
12:45
SETPNT MENU
14
?
11 12
2
Nr. Beschreibung
9 RS-485-Klemme (X1300)
10 CAN-Klemme (X1302)
11 Digitalein-/ausgänge
12 Analogein-/ausgänge
13 Einspeiseklemmen
• Schutzerde (PE)
• Eingangsleistung U
PWR
• Hilfsenergie U
AUX
• Erregerausgang
14 Messklemmen
U , U , I
M NET M
15 Bedienfeld (nur UNITROL 1020)
1
2
11
3 8
12
10
4
13
5
14
9
15
6
7
16
7
Nr. Beschreibung Nr. Beschreibung
1 Digitalein-/ausgänge 9 Leistungselektroniksteuerung (PWM)
Max. Kabellänge 30 m
2 Analogein-/ausgänge 10 MCU-Kommunikation
Max. Kabellänge 30 m
3 Netzspannungsmessung U 11 Steuerstromversorgungseingang AUX
NET
L1–L3
4 Maschinenspannungsmessung U 12 Ethernet-Anschluss
M
Max. Kabellänge 100 m
5 Maschinenstrommessung I 13 USB-Anschluss
M2
Max. Kabellänge 3 m
6 Externer Kondensator ExCap (-) 14 RS-485-Anschluss
Max. Kabellänge 500 m
7 Erregerausgang I & U 15 CAN-Anschluss
e e
Max. Kabellänge 3 m
8 Mess- und Steuereinheit (DSP) 16 Stromversorgungseingang
Auferregung
PWR L1–L3
ACHTUNG! Trennen Sie Steuerleitungen (E/A) von den Erregerleitungen
(Strom- und Messkabel), um elektromagnetische Störungen zu
vermeiden.
Anforderungen an die Kabelgröße:
Anschlussart Querschnittsflächenbedarf
Erregerleitungen
2
0,2 bis 4 mm
Klemmen 1 bis 17
Steuerleitungen (E/A)
2
0,2 bis 2,5 mm
Klemmen 20 bis 77
Erdung
Verbinden Sie den AVR an Klemme 17 über eine 4-mm
Schutzerde.
Stellen Sie einen weiteren Erdungsanschluss durch die Befestigungsbohrungen
zur Montageplatte (wenn diese mit der Schutzerde verbunden ist) oder mit
2
einem 4-mm -Schutzleiter her.
Achten Sie darauf, die Erdungsverbindungen so kurz wie möglich zu halten.
Für die Steuerleitungen sind zusätzliche Erdungsklemmen vorgesehen.
Begrenzung Einschaltstrom
Der große interne DC-Kondensator des AVR kann besonders bei starken
Spannungsquellen einen hohen Einschaltstrom verursachen.
WARNUNG! Um Schäden am AVR zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass
der Einschaltstrom nie über 200 A für mehr als 10 ms beträgt.
Verhindern Sie hohe Einschaltströme, um Schäden am AVR zu vermeiden:
Methode Beschreibung
Nebenschluss- Die Erregungsleistung wird vom Generatorausgang über einen Shunt-
Speisung Trafo genommen. Verwenden Sie einen
Erregerversorgungstransformator mit einer maximalen Leistung von
10 kVA.
PMG-Speisung Die Erregerleistung wird von einem Generator mit Permanentmagnet
(PMG) abgenommen. Die maximal zulässige Ausgangsleistung des
PMG beträgt 10 kVA.
Hilfswicklungen Die Erregungsleistung wird von der zusätzlichen Statorwicklung des
Generators genommen.
Hilfsspeisung Die Erregungsleistung wird direkt von einer Hilfsspannungsquelle
genommen. Verwenden Sie einen Erregerversorgungstransformator
mit einer maximalen Leistung von 10 kVA.
DC-Batterie Die Erregungsleistung wird von einer Batterie genommen. Der
Einschaltstrom wird durch einen Widerstand begrenzt.
Zur Berechnung des Einschaltstroms können Sie beim Einschalten eine
Kondensatorspannung von 0 V verwenden. Der externe Widerstand für einen
200 V AC-Eingang beträgt in der Regel 1,5 Ω.
Leistungs- und Messklemmen
Klemmen Typ Ref. Etikett
Einspeise- 17 PE
klemmen 1)
16 PWR L1
1)
15 AUX L1 (+)
1)
14 PWR L2
1)
13 AUX L2 (-)
1)
12 PWR L3
1)
11 AUX L3
10 IE+
9 IE-
8 ExCap (-)
Mess- 7 ML1
klemmen
6 ML2
5 ML3
4 NW1
3 NW3
2 MC2+
1 MC2-
1) Um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren, können Sie jede Phase der
Erregerspannungseingänge (PWR) und Hilfsspeisungseingänge (AUX) mit den
mitgelieferten Brücken verbinden.
Inbetriebnahme
Detaillierte Anweisungen zur Inbetriebnahme finden Sie im Benutzerhandbuch .
Prozedurübersicht zur Inbetriebnahme:
1. Vergewissern Sie sich, dass alle Anschlüsse korrekt verbunden und sicher
sind.
2. Laden Sie die Konfigurationsdatei auf den AVR. Vergewissern Sie sich, dass
die Parameter stimmen.
3. Untersuchen Sie die digitalen und analogen E/A, während sich die Maschine
im Stillstand befindet.
4. Führen Sie mit der Maschine einen Testlauf durch:
a) Stillstand
•
Widerstand der Erreger-Statorwicklung messen.
b) Leerlauf
•
Drehzahl der Maschine auf Nenndrehzahl erhöhen.
•
Erregung im MANUAL-Modus anfahren und manuellen Sollwert
erhöhen, bis Maschinenspannung 50% ist.
•
Mit CMT 1000 die AVR-Messungen überprüfen und diese mit anderen
verwendeten Vorrichtungen, z. B. den Schutzvorrichtungen, vergleichen.
•
Sollwert erhöhen, bis die Maschinenspannung 100% beträgt, und AVR
mit dem AVR Tuning Assistenten abstimmen.
•
Sprungantwort prüfen, um die Leistung im manuellen und Auto-Modus
zu untersuchen.
c) Maschine mit dem Netz verbunden
•
AUTO (Spannungsregler) auswählen.
•
AUTO-Sollwert erhöhen, um Polarität der I
muss steigen.
d) Sprungantwortprüfung durchführen, um die Leistung im Auto-Modus
und den direkten VAR-Reglermodi zu untersuchen.
5. Inbetriebnahme abschließen
a) Parameter auf dem AVR sichern und Status mit CMT 1000 abgleichen.
b) Wiederherstellungsdateien zur Projektdokumentation absichern.
WARNUNG! Um eine instabile Regelung und Schäden an der Maschine
zu vermeiden, müssen Tests für alle verwendeten Reglermodi und
Begrenzer durchgeführt werden.
WARNUNG! Bei Verwendung der Synchronisation die Vorgehensweise
im Benutzerhandbuch beachten. Bei der Synchronisation ist besondere
Vorsicht geboten, um schwere bis tödliche Verletzungen oder Schäden
am Gerät zu vermeiden.
AWG 24 bis AWG 10
AWG 24 bis AWG 12
2
-Erdungsleitung mit der
Signalbeschreibung
Schutzerde
Eingangsleistung L1
Hilfsspeisung L1
Eingangsleistung L2
Hilfsspeisung L2
Eingangsleistung L3
Hilfsspeisung L3
Erregerstrom +
Erregerstrom -
Externer Kondensator -
Maschinenspannung L1
Maschinenspannung L2
Maschinenspannung L3
Netzspannung L1
Netzspannung L3
Maschinenstrom +
Maschinenstrom -
-Messung zu überprüfen. Q
M