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高壓(yā)變頻器用方法
高壓變頻器是一種常用的變頻器産品,是利用電力半導體器件的通斷作用将工頻電源變換爲另一種頻率的(de)電能控(kòng)制裝置,被廣泛用于多個領域中。用戶選用高壓變頻器過程中要(yào)考慮哪些方面呢(ne)?下面小編就來具體介(jiè)紹一(yī)些高(gāo)壓變頻器選用方(fāng)法,希望可以(yǐ)幫助到大家。
1、選擇過高電(diàn)壓等級的弊端
選擇過高的電壓等級造成投資過(guò)高,回收期長。電壓等級的提高,電機(jī)的絕緣須提高,使電機價格增加。電壓等級的提高,使(shǐ)變頻器中電力半(bàn)導體器件的串聯數(shù)量加大,成本上升。
可見,對于200~2000kW的電機系統采用6kV、10kV電壓等級是不(bú)經濟、很不合理的。
2、變頻器容量與整(zhěng)流裝置相數關系
變頻器(qì)裝置投入(rù)6kV電網須符合國家有關諧波的規定。這和電網容量和(hé)裝置的額定功率有關。
短路容量在1000MVA以内,1000kW裝置12相(變壓器副邊雙繞(rào)組(zǔ))即可,如果24相功率就(jiù)可達2000kW,12相基(jī)本上消除了幅值較大的5次和7次諧波。
整流相數超過36相後,諧波電流幅值降低不(bú)顯著,而制(zhì)造成本過高。如果電網短路容(róng)量2000MVA,則裝置容許容量更大。
3、把高電壓降到(dào)3kV以下可節約大量投(tóu)資
從電力電子器件(jiàn)特性及(jí)安全系數考慮電壓等級的必要(yào)性,受電力電子器件電壓及電機允許的dv/dt限制,6kV變頻器須采用多電平或多器件串聯,造成線(xiàn)路複雜,價格昂貴,可靠性差。對于6kV變(biàn)頻器若是用1700VIGBT,以美國羅賓康的PERFECTHARMONY系列(liè)6kV高壓變頻器爲例,每(měi)相由5 個額定電壓爲690V的功率單(dān)元(yuán)串聯,三相共(gòng)60隻器件。若是用(yòng)3300V器件,也(yě)需3串共30隻器件,數量巨大。另一方(fāng)面裝置電流小,器件的電流能力得(dé)不到充分(fèn)利用,以560kW爲例,6kV電(diàn)機電流僅60A左右,而1700V的(de)IGBT電流已達2400A,3300V器件電流達(dá)1600A,有大(dà)器件不能用(yòng),偏要用大量小器件(jiàn)串聯(lián),不(bú)合理。即使電機(jī)功率達2000kW,電流也隻有140A左右,仍很小。
國外的中壓變頻器有多個電壓等級:1.1kV,2.3kV,3kV,4.2kV,6kV,它們主要由(yóu)電力電子器件(jiàn)的電壓等級所确定。
輸(shū)出同樣功率的變頻器,使用較高電壓或較多單元串聯所(suǒ)花的(de)代價大于用較低電壓,較(jiào)少數量而電流較大單元(yuán)的代價,也(yě)就是說在器件電(diàn)流允許條件下應(yīng)盡可能選用低的(de)電壓等級。
4、隔離變(biàn)壓器問題
爲了隔離、改善輸入電流及減小諧波,現在所有的中壓"直接變頻"器(qì)都不是的直接變頻,其輸入側都裝有輸入變壓器,這種配置短時間内不會改變。既然輸入側有變(biàn)壓器,變頻器和(hé)電機的電壓就沒有必(bì)要和電(diàn)網一樣,非用10kV和(hé)6kV不可(kě),功率(lǜ)2500kW以下電壓可以不超過3kV,因此就有了變頻器和電機的(de)合理電壓等級問題。
200kW~800kW以下的(de)變頻調(diào)速宜選用380V或660V電壓等級。它線路簡單,技術成熟,可靠性(xìng)高,dv/dt小,價格便宜。仍以560kW電機爲例,630kW660V的低壓變頻器約35萬,而同容量(liàng)6000V中壓變頻器約90萬。實現的(de)方法有低-低,低-高,高-低和高-低-高等(děng)幾種形式。由于電機,變壓器(qì)的價格遠低于變頻器,即使更換電機、變壓器也(yě)合理。
5、原有6kV高壓電機如何與3.5kV變頻器電壓配套
自建(jiàn)國以來傳統的6kV高壓電機是已投産的主要産品,爲了推(tuī)廣3.5kV變頻器不可能再花錢更換電(diàn)機,作者提出一個簡便方案(àn),以供參考。制造廠原有6kV電機一(yī)般均爲星形(xíng)接線(xiàn),其相(xiàng)繞(rào)組承(chéng)受實際電壓爲3468V,故(gù)隻要将繞組改接成三角形其它不(bú)變。配3.5kV變頻器就把變頻器電壓從(cóng) 6kV下(xià)降到3.5kV,從表3可見4.5kV器(qì)件不串聯就可承受3kV耐壓。如果用1.7kV器(qì)件3串即可。制造成(chéng)本(běn)将下降30%。而我國目前30MW 機(jī)組大電機2500kW采用3.5kV電壓完全合(hé)理。