高压变频器的选型--注意事项 点击：19526 | 回复：147
发表于：2005-12-30 16:46:00
楼主
感谢周工提供！
1：选择过高电压等级的弊端
选择过高的电压等级造成投资过高，回收期长。电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，使电机价格增加。电压等级的提高，使变频器中电力半导体器件的串联数量加大，成本上升。
可见，对于200～2000kW的电机系统采用6kV、10kV电压等级是极不经济、很不合理的。
2：变频器容量与整流装置相数关系
变频器装置投入6kV电网必须符合国家有关谐波抑制的规定。这和电网容量和装置的额定功率有关。
短路容量在1000MVA以内，1000kW装置12相（变压器副边双绕组）即可，如果24相功率就可达2000kW，12相基本上消除了幅值较大的5次和7次谐波。
整流相数超过36相后，谐波电流幅值降低不显著，而制造成本过高。如果电网短路容量2000MVA，则装置容许容量更大。
3：把最高电压降到3kV以下可节约大量投资
从电力电子器件特性及安全系数考虑电压等级的必要性，受电力电子器件电压及电机允许的dv/dt限制，6kV变频器必须采用多电平或多器件串联，造成线路复杂，价格昂贵，可靠性差。对于6kV变频器若是用1700VIGBT，以美国罗宾康的PERFECTHARMONY系列6kV高压变频器为例，每相由5个额定电压为690V的功率单元串联，三相共60只器件。若是用3300V器件，也需3串共30只器件，数量巨大。另一方面装置电流小，器件的电流能力得不到充分利用，以560kW为例，6kV电机电流仅60A左右，而1700V的IGBT电流已达2400A，3300V器件电流达1600A，有大器件不能用，偏要用大量小器件串联，极不合理。即使电机功率达2000kW，电流也只有140A左右，仍很小。
国外的中压变频器有多个电压等级：1.1kV，2.3kV，3kV，4.2kV，6kV，它们主要由电力电子器件的电压等级所确定。
输出同样功率的变频器，使用较高电压或较多单元串联所花的代价大于用较低电压，较少数量而电流较大单元的代价，也就是说在器件电流允许条件下应尽可能选用低的电压等级。
4：隔离变压器问题
为了隔离、改善输入电流及减小谐波，现在所有的中压“直接变频”器都不是真正的直接变频，其输入侧都装有输入变压器，这种配置短时间内不会改变。既然输入侧有变压器，变频器和电机的电压就没有必要和电网一样，非用10kV和6kV不可，功率2500kW以下电压可以不超过3kV，因此就有了变频器和电机的合理电压等级问题。
200kW～800kW以下的变频调速宜选用380V或660V电压等级。它线路简单，技术成熟，可靠性高，dv/dt小，价格便宜。仍以560kW电机为例，630kW660V的低压变频器约35万，而同容量6000V中压变频器约90万。实现的方法有低-低，低-高，高-低和高-低-高等几种形式。由于电机，变压器的价格远低于变频器，即使更换电机、变压器也合理。
5：原有6kV高压电机如何与3.5kV变频器电压配套
自建国以来传统的6kV高压电机是已投产的主要产品，为了推广3.5kV变频器不可能再花钱更换电机，作者提出一个简便方案，以供参考。
制造厂原有6kV电机一般均为星形接线，其相绕组承受实际电压为3468V，故只要将绕组改接成三角形其它不变。配3.5kV变频器就把变频器电压从6kV下降到3.5kV，从表3可见4.5kV器件不串联就可承受3kV耐压。如果用1.7kV器件3串即可。制造成本将下降30％。而我国目前30MW机组最大电机2500kW采用3.5kV电压完全合理。
6：对电网谐波污染的防治措施
从实用角度整流桥组成12相整流可消除5、7次谐波已基本满足电网谐波要求。因此400kW～800kW采用12相整流即可，1000kW～2500kW采用24相也可以符合要求
1：选择过高电压等级的弊端
选择过高的电压等级造成投资过高，回收期长。电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，使电机价格增加。电压等级的提高，使变频器中电力半导体器件的串联数量加大，成本上升。
可见，对于200～2000kW的电机系统采用6kV、10kV电压等级是极不经济、很不合理的。
2：变频器容量与整流装置相数关系
变频器装置投入6kV电网必须符合国家有关谐波抑制的规定。这和电网容量和装置的额定功率有关。
短路容量在1000MVA以内，1000kW装置12相（变压器副边双绕组）即可，如果24相功率就可达2000kW，12相基本上消除了幅值较大的5次和7次谐波。
整流相数超过36相后，谐波电流幅值降低不显著，而制造成本过高。如果电网短路容量2000MVA，则装置容许容量更大。
3：把最高电压降到3kV以下可节约大量投资
从电力电子器件特性及安全系数考虑电压等级的必要性，受电力电子器件电压及电机允许的dv/dt限制，6kV变频器必须采用多电平或多器件串联，造成线路复杂，价格昂贵，可靠性差。对于6kV变频器若是用1700VIGBT，以美国罗宾康的PERFECTHARMONY系列6kV高压变频器为例，每相由5个额定电压为690V的功率单元串联，三相共60只器件。若是用3300V器件，也需3串共30只器件，数量巨大。另一方面装置电流小，器件的电流能力得不到充分利用，以560kW为例，6kV电机电流仅60A左右，而1700V的IGBT电流已达2400A，3300V器件电流达1600A，有大器件不能用，偏要用大量小器件串联，极不合理。即使电机功率达2000kW，电流也只有140A左右，仍很小。
国外的中压变频器有多个电压等级：1.1kV，2.3kV，3kV，4.2kV，6kV，它们主要由电力电子器件的电压等级所确定。
输出同样功率的变频器，使用较高电压或较多单元串联所花的代价大于用较低电压，较少数量而电流较大单元的代价，也就是说在器件电流允许条件下应尽可能选用低的电压等级。
4：隔离变压器问题
为了隔离、改善输入电流及减小谐波，现在所有的中压“直接变频”器都不是真正的直接变频，其输入侧都装有输入变压器，这种配置短时间内不会改变。既然输入侧有变压器，变频器和电机的电压就没有必要和电网一样，非用10kV和6kV不可，功率2500kW以下电压可以不超过3kV，因此就有了变频器和电机的合理电压等级问题。
200kW～800kW以下的变频调速宜选用380V或660V电压等级。它线路简单，技术成熟，可靠性高，dv/dt小，价格便宜。仍以560kW电机为例，630kW660V的低压变频器约35万，而同容量6000V中压变频器约90万。实现的方法有低-低，低-高，高-低和高-低-高等几种形式。由于电机，变压器的价格远低于变频器，即使更换电机、变压器也合理。
5：原有6kV高压电机如何与3.5kV变频器电压配套
自建国以来传统的6kV高压电机是已投产的主要产品，为了推广3.5kV变频器不可能再花钱更换电机，作者提出一个简便方案，以供参考。
制造厂原有6kV电机一般均为星形接线，其相绕组承受实际电压为3468V，故只要将绕组改接成三角形其它不变。配3.5kV变频器就把变频器电压从6kV下降到3.5kV，从表3可见4.5kV器件不串联就可承受3kV耐压。如果用1.7kV器件3串即可。制造成本将下降30％。而我国目前30MW机组最大电机2500kW采用3.5kV电压完全合理。
6：对电网谐波污染的防治措施
从实用角度整流桥组成12相整流可消除5、7次谐波已基本满足电网谐波要求。因此400kW～800kW采用12相整流即可，1000kW～2500kW采用24相也可以符合要求
发表于：2007-07-06 21:38:00
64楼
下面引用由长见识在 2006-11-11 10:56:00 发表的内容：
老曹说合康亿盛已生产制动能量回馈回电网的变频器。我不看好合康的产品。返修率太高了~~~~在10月份，投标老…
--------------------------------------------------------------------------------------------
我不知道你是哪个人，对合康了解多少，这些走的人是合康原来就有的吗？没有他们的时候合康是活的，他们走了，合康依然活着，不必别人活的差，这样的话你可以随便说，足见你的为人。
老曹说合康亿盛已生产制动能量回馈回电网的变频器。我不看好合康的产品。返修率太高了~~~~在10月份，投标老…
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我不知道你是哪个人，对合康了解多少，这些走的人是合康原来就有的吗？没有他们的时候合康是活的，他们走了，合康依然活着，不必别人活的差，这样的话你可以随便说，足见你的为人。
发表于：2007-09-19 14:21:00
77楼
本帖给楼主的主要谬误作一解说。
从变电站到用户企业的输电电压一般比较高，是10KV或6KV，如果降低输电电压，将大幅度增加输电成本和输电损耗，如果企业不用10KV或6KV的电机，就必须配变电设备，变电设备的投资加上非10KV或6KV的电机的投资，其价值远高于直接用10KV或6KV电机。
企业的高压电机功率有大有小，一个企业，有的有几十台，有的有几百台，如果企业按楼主所言，不同功率的电机配不同的电压，企业的变电设备将会很复杂，企业内的输电线路，各种电气刀闸，熔断器，配电柜等等都不能通用，如此这般，岂有之理！
世界真奇妙! 传动和配电本来就是两回事,只不过传动需配电可靠输送能量而已.
不要一干啥就提10,6KV, 那是中压配电电压. 输电电压如果用10,6KV的话,家底都让你败光了.
传动由于技术水平限制,无法在该电压等级上配合配电电压.但其实没有这个必要.
电机或负载供电电压等级在某个功率段上在某种应用场合中不得不提高实在是有个短路电流水平的问题.但对于传动,这一问题又不是什么问题了.故提升电压水平并非因此而来.
个人认为,提升中压传动电压等级至10,6KV是好的,是未来发展方向.毕竟,一大捆电缆甩在那里也不理想,还想节约点有色金属呢.
目前,选择技术水平合适的传动是能做的,3.3KV传动毫无疑问可以接受,只是设备可靠性要高,即使在电厂,我想,我用拖动主轧钢电机的变频来匹配你的应用,你该接受吧...实在不行,我再备一台? 笑言......
从变电站到用户企业的输电电压一般比较高，是10KV或6KV，如果降低输电电压，将大幅度增加输电成本和输电损耗，如果企业不用10KV或6KV的电机，就必须配变电设备，变电设备的投资加上非10KV或6KV的电机的投资，其价值远高于直接用10KV或6KV电机。
企业的高压电机功率有大有小，一个企业，有的有几十台，有的有几百台，如果企业按楼主所言，不同功率的电机配不同的电压，企业的变电设备将会很复杂，企业内的输电线路，各种电气刀闸，熔断器，配电柜等等都不能通用，如此这般，岂有之理！
世界真奇妙! 传动和配电本来就是两回事,只不过传动需配电可靠输送能量而已.
不要一干啥就提10,6KV, 那是中压配电电压. 输电电压如果用10,6KV的话,家底都让你败光了.
传动由于技术水平限制,无法在该电压等级上配合配电电压.但其实没有这个必要.
电机或负载供电电压等级在某个功率段上在某种应用场合中不得不提高实在是有个短路电流水平的问题.但对于传动,这一问题又不是什么问题了.故提升电压水平并非因此而来.
个人认为,提升中压传动电压等级至10,6KV是好的,是未来发展方向.毕竟,一大捆电缆甩在那里也不理想,还想节约点有色金属呢.
目前,选择技术水平合适的传动是能做的,3.3KV传动毫无疑问可以接受,只是设备可靠性要高,即使在电厂,我想,我用拖动主轧钢电机的变频来匹配你的应用,你该接受吧...实在不行,我再备一台? 笑言......
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