Catálogo - Hitachi

HIVECTOL - HVI - E
Inversores Multinível de Média Tensão
Faixa de até 14.7 MVA (3.3kV até 11kV)
Energia
Siderurgia
Cimento
Óleo & Gás
Mineração
Ind. Açucareira
Celulose
Tratamento de Água
Borracha
e muito mais...
Inversor Multinível de Média Tensão HIVECTOL – HVI - E
A Hitachi South America Ltda. oferece os Inversores
Multiníveis IGBT de Média Tensão de até 14.7MVA, faixas de
tensão 3.3kV, 6.6kV e 11kV.
Fornecemos a mais adequada tecnologia digital em
Drives AC, sob medida para atender aos requisitos das
aplicações específicas de cada cliente.
Nossos equipamentos seguem as mesmas diretrizes
de design, processo fabril, seleção de componentes, qualidades
e padrões de testes adotados pela Hitachi no Japão. A topologia
Multi Cell do inversor utiliza dispositivos de baixa tensão. Sua
operação é intuitiva e possibilita que o nosso cliente execute
operações de manutenção facilmente.
O I n v e r s o r c o n t a c o m r e s f r i a m e n t o a a r.
Disponibilizamos os inversores em diferentes faixas de tensão:
3.3kV, 6.6kV, e 11kV. Inversores com faixas de tensão como 3kV,
4.14kV e 6kV também estão disponíveis.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
n
Adequado para as condições mais variadas e agressivas
Projetado para operar a 50 graus celsius.
Harmônicas de Entrada atendem à IEEE 519 – 1992
O uso de Retificador Multipulso reduz as harmônicas de
entrada, e apresenta melhor desempenho do que o
recomendado pela IEEE 519 – 1992 sem a necessidade de
utilização de Filtro de Harmônicas.
n
Não há necessidade de nenhum cuidado especial com relação
ao aquecimento do transformador de entrada, cabos
disjuntores, etc., por conta dos efeitos das correntes de
harmônicas.
Forma de onda de saída – Amigável ao motor
A tecnologia de células inversoras do tipo IGBT de baixa
tensão, conectadas em série, oferece diversas vantagens, como:
Controle de distorção da forma de onda de saída,
consequentemente tornando a onda a mais senoidal possível.
Por trabalhar em baixa tensão, o aquecimento gerado pelas
harmônicas é desprezível.
Picos de tensão comumente observados nos enrolamentos do
motor são limitados a menos de 1000 V. Com isto, evitamos
qualquer tipo de estresse no isolamento do motor.
As características mencionadas acima sobre o Inversor
HIVECTOL permitem, portanto, o uso de motores tanto de
tecnologias convencionais quanto antigas no que tange torque
variável da carga, sem nenhum tipo de comprometimento
elétrico ou mecânico.
Adequado tanto para motores de indução quanto para
motores síncronos.
n
Ideal para aplicações que exijam alto torque de partida.
Baseado em um método de controle do tipo vetorial sem
sensor, permite robustez ao HIVECTOL, que caracteriza-se por
capacidade de partida e operação suaves, mesmo com cargas
que exijam altíssimo torque e sem a necessidade de nenhum
sensor especial de feedback.
Inversor ideal para misturadores de borracha, extrusoras,
agitadores, etc., além de bombas e aplicações com o uso de pás
(ventiladores).
n
Gama de até 14.7 mVA (3.3 kV to 11 kV)
n
Design Patenteado – Aumento de Confiabilidade
Pré-Carga
- Reduz a corrente de pico do transformador para valores
inferiores da sua corrente nominal. Outros métodos de
carregamento exigem altas correntes do transformador,
comparado-as com as mesmas características, utilizando o
HIVECTOL.
- A Pré-carga dos capacitores do Filtro DC em cada célula é
realizada através de um circuito de pré-carga externo. Esses
componentes são desconectados da alimentação principal, e
por consequência, aumenta a confiabilidade e durabilidade do
sistema como um todo.
- Nenhuma mudança no sistema elétrico é requerido em casos
de projetos de substituição/modernização com o objetivo de
redução de consumo de energia.
n
Rotação Cíclica das céulas.
- Com esta caracterísitca, a utilização de cada célula do inversor
é feita de maneira uniforme, independentemente da velocidade
de operação. Isto garante que nenhum componente sofrerá
desgaste excessivo devido à temperatura ou estresse de
operação, aumentando a confiabilidade e a durabilidade do
sistema como um todo.
n
Alta Eficiência
Eficiência típica de 97%, incluindo o transformador de entrada à
seco.
n
Reinicialização Automática
Não necessita de período de espera para reinicialização caso a
energia retorne dentro de 2 segundos. Tem capacidade de
capturar o motor em movimento. O motor em inércia pode ser
re-acelerado até a velocidade de referência automaticamente.
n
n Uso amigável
Parâmetros do display Touch Screen podem ser configurados
pelo PC de manutenção com restrição de acesso por senha.
n Fácil Manutenção
As células do HIVECTOL foram concebidas à partir de
componentes de baixa tensão (comuns de mercado), como
Diodos, IGBTs e Capacitores. Portanto, a confiabilidade de cada
célula do HIVECTOL se dá, consequentemente, pela alta
confiabilidade de cada um dos componentes testados e
utilizados largamente. Seus componentes principais
apresentam alta disponibilidade no mercado, e as células
apresentam uma topologia intuitiva facilitando o usuário na
manutenção.
02
Distorção da corrente na linha – Atende melhor que o recomendado pela IEEE 519
ID-CH1
Horizontal
YT
40A/div
5ms/div
0A
10MS/s
Medida YT
out V
3.435kV
input lu
87.5A
output l
271.0A
O Transformador de fase “Multi-Winding” reduz correntes
harmônicas para o fornecimento de energia, muito abaixo do
nível indicado pelas orientações do IEEE 519-1992.
Forma de onda de saída – Amigável ao motor
ID1-CH1
ID2-CH1
Horizontal
YT
5kV/div
100A/div
5ms/div
0V
0A
10MS/s
200kS/s
YT Measure
O/P VOLT 6.58kV
66.9A
O/P AMP
O HIVECTOL, devido à sua construção multinível, faz com que a
corrente do motor do seja muito semelhante à da onda senoidal
da alimentação principal. E, devido ao grande número de níveis
de baixa tensão, em somatória, alcançamos picos de tensão nos
enrolamentos do motor menores que 1000 Volts. Com isto,
podemos utilizar o HIVECTOL com qualquer motor existente
operando em áreas classificadas.
O Estado-da-arte em Tecnologia
Com característica de rotação cíclica das células, esta
+6
Saída 100%
Nível de Comutação
+5
funcionalidade patenteada pela Hitachi, permite uma condição
operacional adequada ao Hivectol, tornando-o um produto
Saída 80%
com alta durabilidade e confiabilidade.
+4
+3
Saída 50%
+2
+1
0
-1
03
www.hitachi.com.br
Inversor Multinível de Média Tensão HIVECTOL – HVI - E
Pré-Carga – Sem estresse na alimentação principal
A Célula Inversora é composta de diodos, IGBT e capacitores
padrões de mercado. Cada célula inversora é alimentada por
um distinto secundário do transformador de isolação. Estas
células inversoras são conectadas em série e são operados
em modo Multiplexado. Esta filosofia patenteada, reduz a
corrente de pico do transformador para valores inferiores ao
da sua corrente nominal.
É comum que haja uma alta corrente de pico durante a partida
do motor. Sendo assim, o HIVECTOL possui um circuito
separado e dedicado ao carregamento dos capacitores. Com
isto, garante-se a vida útil destes componentes sem a
necessidade de nenhum tipo de disjuntor especial na entrada.
Célula inv.
Conversor do diodo
IGBT inverter
Transform. Isolador
Seção Invers.
U1
U2
1: 200mV
3: 500mV
U9
Tempo Pré-carga
Alimentação
6.6 kV
~ 2kV-11kW
Suprimento
Pré-carga
V1
V2
V9
W1
W2
W9
200
IM
40
E
Principal entrada: Ligada
200
Resistor
Circuito Pré-Carga
Pré-carga externa
Unidade de Controle
1: -200mV
3: -500mV
PWM
(modulação por largura de pulso)
Gabin. Controle
0 s
Circuito Pré-Carga
5s
10s
15s
20s
25s
Forma de onda Pré-carga
Amigável ao Usuário
Fácil análise de diagnóstico e manutenção
O painel LCD touch-screen é de fácil visualização e operação.
O operador pode visualizar várias informações de ajuda como
o estado da operação e informações de alarme.
Tensão de entrada
Corrente de saída
Monitoramento de Operação (Gráfico de Barras)
Status de Entrada e Saída
Status do Inversor
Malfuncionamento
Gama de até 14.7 mVA (3.3 kV to 11 kV)
04
Fácil instalação
Área mínima de instalação
n Em Transformador do tipo outdoor: Em
Transformador do tipo imerso em óleo ou
transformador a seco é possível instalar
separadamente do painel inversor.
(unid.: mm)
Parede
n O arranjo em linha permite que o
equipamento tenha sua par te
posterior voltado à parede, bem
como a configuração back to back.e
instalação back to back é possível.
(unid.: mm)
Parede
Parede
Transform.
a seco
n A manutenção via acesso frontal
permite que se utilize um espaço
reduzido para este tipo de trabalho.
(unid.: mm)
Parede
Espaço frontal
Mínimo : 600
Espaço Frontal
Mínimo : 1,400
Inversor
Minimum Front
Space : 1,400
Transformador
tipo outdoor
Espaço Frontal
Mínimo : 1,400
Espaço Frontal
Mínimo : 1,400
Inversor
Parede
Arranjo do transformador separado
Parede
Parede
Arranjo Back to back
Arranjo Back to wall
CLASSIFICAÇÃO
Corrente
Contínua
32
42
53
64
74
85
95
106
127
147
159
169
191
222
233
254
275
296
318
344
370
397
415
450
476
503
515
529
609
662
714
772
05
kVA
3.3kV
180
240
300
365
420
485
545
600
725
840
900
975
1100
1270
1325
1450
1575
1700
1820
1965
2120
2270
2370
2570
2725
2875
2945
3025
3475
3780
4085
4400
4.16kV
240
300
380
460
530
600
690
760
920
1060
1145
1220
1375
1600
1675
1830
1980
2140
2290
2475
2670
2860
2990
3140
3430
3625
3725
3800
4385
4770
5150
5560
6.6kV
360
480
600
730
840
970
1090
1200
1450
1640
1800
1950
2200
2540
2650
2900
3150
3400
3640
3930
4240
4540
4740
5140
5450
5750
5890
6050
6950
7560
8170
8800
11kV
600
800
1000
1210
1410
1620
1820
2000
2420
2800
3025
3225
3625
4230
4400
4850
5250
5650
6050
6550
7060
7565
7900
8575
9075
9580
9810
10080
11600
12600
13600
14700
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Inversor Multinível de Média Tensão HIVECTOL – HVI - E
ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA
No
Sub-item
Item
Corrente de saída [v]
Especificação
1
Tensão de Entrada
CA, 3,000V / 3,300V / 4,160V / 6,000V / 6,600V / 10,000V / 11,000V
2
Frequência de Entrada
50 / 60 [Hz]
3
Tensão para Circuito de Controle
Ac100 / 110 / 200 / 220V monofásico (Padrão) ou CC 100 / 110V (Opcional)
4
Alimentação para Circuito de Pré-carga
Ac400 / 440V (Padrão) AC200 / 220V ou outra potência baixa (Opcional) Trifásico
Fator de potência de entrada
Melhor que 0.95
6
Flutuação da Tensão
± 10%
7
Flutuação da Frequência
± 5%
8
Temperatura Ambiente
Cubículo
500C
Painel com transformador a seco embarcado
5
9
Alimentação
Estrutura
Classe de Proteção
Ip21 (Opcional até IP 42)
11
Tipo
Média Tensão / Multinível via Inversor baseado em IGBT
12
Método de controle
Controle vetorial sem sensor / Controle vetorial com sensor (Opcional)
13
Driving Method
Operação de 2 quadrantes
14
Desaceleração
Desaceleração natural
15
Frequência de Portadora
3.3kHz
16
Faixa de Controle de Velocidade
1% ~ 100%
Tensão de Entrada da Unidade de Célula
700V
18
Tensão DC da Unidade de Célula
945V
19
Precisão
±0.5% a 100% de velocidade s/ sensor, ±0.1% a 100% de veloc. c/ sensor (Opcional)
20
Sobrecarga
110% sobrecarga para 60 segundos a cada 10 minutos
21
Eficiência
10
17
Controle
22
Interface
23
Sobrecorrente Momentânea
97% Incluindo Transformador
Analógica: 0 a ±10 V / 4 a 20 mA / Opcionais: Modbus RTU, Modbus TCP
DeviceNet e Profibus
Detectado na saída
24
Sobretensão do Barrmento DC
Detecção para cada célula
25
Queda de Tensão na Célula
Detecção de queda de tensão para cada célula
Falha no TP / TC
Comparação da frequência o Drive com tensão / corrente de realimentação
27
Falha de Terra
Detecção através de resistor
28
Falha de energia
Detecção através da tensão quaternária do transformador de pulso
29
Condição Anormal de Ventilador
Detecção através de trip térmico e disjuntor caixa molada
30
Nível de Carga do Capacitor da Célula
26
Proteção
Velocidade / Corrente / etc.
Gráfico de barras via IHM
Falha
Indicação via IHM
33
Rastreamento de Eventos
Leitura via ferramenta de manutenção
34
Entrada do Cabeamento
Topo ou base
35
Comprimento do cabeamento de saída
Até 300 metros - Distâncias maiores sob consulta
Re-partida pós-falha instantânea: alimentação
Opcional (Necessário o uso de UPS)
37
Re-partida enquanto Motor Operando
Opcional
38
Rede para Monitoramento Remoto
Opcional
31
32
36
39
Indicação
Outros
Padrões
IEC / JIS / JEC / JEM
Principais aplicações
Indústria
Energia
Aço / Metal
Cimento
Óleo & Gás
Mineração
Indústria Açucareira
Papel / Celulose
Água / Esgoto
Borracha
Aplicação
Bombas, Compressores, ventiladores, Esteiras, Centrífugas, turbinas, extrusoras e misturadores, etc.
Bombas, Ventiladores / Exustores, Siderúrgicas, Bobinadores, etc.
Bombas, Ventiladores / Exaustores, Esteiras, Fornos de cimento, etc.
Bombas, Ventiladores / Exaustores, Compressores, Misturadores / Agitadores, etc.
Bombas, Ventiladores / Exaustores, Esteiras etc.
Bombas, Ventiladores de tiragem induzida, Aplicações centrífugas como do refino do açúcar
Bombas, Ventiladores, Exaustores, Compressores, Misturadores, Agitadores, etc.
Bombas
Aplicações Banburys, Extrusoras
Range up to 14.7 mVA (3.3 kV to 11 kV)
06
Alameda Santos, № 745, 10º Andar, Conjuntos: 101 - 102
Cerqueira César, São Paulo - SP / Brasil
CEP: 01419-001
Tel.: +55-11-3284-0922
E-mail: [email protected]
Website: www.hitachi.com.br
MV / 03 / 15 / Ver.2.1 / Hitachi South America Ltda. - Infrastructure and & New Business Dept.
Hitachi South America Ltda.