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：2008-04-12 18:17:30
123楼
发表于：2008-05-23 09:26:39
127楼
美国摩托托尼是国际三大变频调速器、软起动制造商之一，掌握着世界领先的技术，是专业生产变频器、电机软起动控制系统的厂家。已有二十多年生产智能化电气和电力电子控制系统的经验，以其先进的技术、可靠的质量、多年的专业制造经验和优质的售后服务在业内建立了响亮的品牌，占据着不可替代的地位。
中国已经成为世界经济的焦点，为了更好的服务中国市场，摩托托尼在上海成立了摩托托尼电气（上海）有限公司（MOTOTONY），专门生产符合中国电动机使用的变频调速器和电机软起动器等智能化电气，产品采用重载型设计，过载能力强，具有超大起动和运行容量、完善的自动检测、保护和控制性能，可以起动和控制任何类型的重型负载电动机，这些产品已广泛应用于所有电气传动系统。摩托托尼追求卓越质量，其企业和产品均已成为业内的基准。摩托托尼在工程和项目管理方面的能力，表现在冶金、矿山、造纸、化工、建材、机械、电力、以及建筑系统等很多领域。
摩托托尼通过加强知识产权保护、法律事务、财务管理、IT通信网络、人力资源、公关宣传等职能，最大限度地确保摩托托尼在中国市场的正常、高速运转。 积极参与高速发展的中国现代化建设，加速扩大研发、生产、人才的本地化，以实现"在亚洲创建第二个摩托托尼"的战略目标。
中国已经成为世界经济的焦点，为了更好的服务中国市场，摩托托尼在上海成立了摩托托尼电气（上海）有限公司（MOTOTONY），专门生产符合中国电动机使用的变频调速器和电机软起动器等智能化电气，产品采用重载型设计，过载能力强，具有超大起动和运行容量、完善的自动检测、保护和控制性能，可以起动和控制任何类型的重型负载电动机，这些产品已广泛应用于所有电气传动系统。摩托托尼追求卓越质量，其企业和产品均已成为业内的基准。摩托托尼在工程和项目管理方面的能力，表现在冶金、矿山、造纸、化工、建材、机械、电力、以及建筑系统等很多领域。
摩托托尼通过加强知识产权保护、法律事务、财务管理、IT通信网络、人力资源、公关宣传等职能，最大限度地确保摩托托尼在中国市场的正常、高速运转。 积极参与高速发展的中国现代化建设，加速扩大研发、生产、人才的本地化，以实现"在亚洲创建第二个摩托托尼"的战略目标。
发表于：2008-05-23 09:32:15
128楼
《电机与控制应用》杂志变频专栏向您约稿
《电机与控制应用》（原《中小型电机》）杂志是经新闻出版总署批准注册，由上海电器科学研究所（集团）有限公司主办的具有专业权威的电工技术类科技期刊。创刊四十余年来，《电机与控制应用》杂志屡获殊荣，曾先后多次被评为全国优秀科技期刊、原机械工业部优秀科技期刊、上海市优秀科技期刊和上海市广告业&ldquo；守合同，重信誉&rdquo；先进单位等。近年来，杂志连续多年入选《中文核心期刊要目总揽》，并被中国学术期刊综合评价数据库、中文科技期刊数据库、万方数据库、中国学术期刊（光盘版）等多家数据库全文收录。
《电机与控制应用》的主设栏目有综述、研究与设计、变频与调速、控制与应用技术、发电机组及控制、动力试验与测功机技术、测试技术与检测设备、新产品介绍、运行与保护、应用、行业信息等。
撰稿范围：变频与调速、控制与应用技术、发电机组及控制、动力试验与测功机技术、测试技术与检测设备、新产品介绍、运行与保护、应用
联系方式：T：（021） 62574990-757 Fax：（021）62543397
E-mail：gaofang@seari.com.cn Add：上海市武宁路505号(100102)
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