1、page高壓變頻器原理與結構設計高壓變頻器原理與結構設計結構部結構部 阮舜輝阮舜輝 2011.6股票代碼：股票代碼：002334002334目錄目錄v一、高壓變頻器簡介v二、高壓變頻器主回路原理v三、高壓變頻器功率單元原理v四、高壓變頻器結構組成v五、高壓變頻器的冷卻方式v六、高壓變頻器的走線方式v七、高壓變頻器的柜體形式v八、高壓變頻器的包裝方式v九、附錄股票代碼：股票代碼：002334002334INVT高壓變頻器股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器簡介v變頻器是利用電力變頻器是利用電力半導體半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電

2、能控制裝置。一頻率的電能控制裝置。v高壓變頻器其主要特點是：高壓變頻器其主要特點是： v1 1、工作電壓高：一般是、工作電壓高：一般是3kV3kV、6kV6kV、10kV10kV（國外稱為中壓）；（國外稱為中壓）；v2 2、功率較大：一般是、功率較大：一般是200kW200kW以上以上v3 3、大型工業負載：石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能、大型工業負載：石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業的各種風機、水泵、壓縮機、軋鋼機等。源等行業的各種風機、水泵、壓縮機、軋鋼機等。v國外生產高壓變頻器廠商：西門子（羅賓康）、日立、國外生產高壓變頻器廠商：西門子（羅賓康）、日立、ABB等等v國內

3、生產高壓變頻器廠商：利德華福、東方日立、合康億盛、國內生產高壓變頻器廠商：利德華福、東方日立、合康億盛、九洲電氣、新風光、三環、科達、智光電氣、明陽電氣、安邦九洲電氣、新風光、三環、科達、智光電氣、明陽電氣、安邦信、科陸、英威騰等信、科陸、英威騰等股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器分類v目前，主流的變頻器或高壓變頻器產品主要有三種類型：目前，主流的變頻器或高壓變頻器產品主要有三種類型： v1 1、電流源型。、電流源型。中間直流環節為中間直流環節為v2 2、功率單元串聯多電平型。此變頻器采用多個低壓的功率、功率單元串聯多電平型。此變頻器采用多個低壓的功率單元串聯實現高壓，輸入

4、側的降壓變壓器采用移相方式，可單元串聯實現高壓，輸入側的降壓變壓器采用移相方式，可有效消除對電網的諧波污染，輸出側采用多電平正弦有效消除對電網的諧波污染，輸出側采用多電平正弦PWMPWM技技術，可適用于任何電壓的普通電機，另外，在某個功率單元術，可適用于任何電壓的普通電機，另外，在某個功率單元出現故障時，可自動退出系統，而其余的功率單元可繼續保出現故障時，可自動退出系統，而其余的功率單元可繼續保持電機的運行，減少停機時造成的損失。系統采用模塊化設持電機的運行，減少停機時造成的損失。系統采用模塊化設計，可迅速替換故障功率單元。單元串聯多電平型變頻器的計，可迅速替換故障功率單元。單元串聯多電平型變

5、頻器的市場競爭力是很明顯的。市場競爭力是很明顯的。v3 3、三電平型（中心點嵌位）。輸出電壓有、三電平型（中心點嵌位）。輸出電壓有3 3個電平。個電平。v我公司高壓變頻器產品屬于我公司高壓變頻器產品屬于“功率單元串聯多電平型功率單元串聯多電平型”。股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器主回路拓撲圖(INVT)股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器(旁路)原理圖(INVT)用戶母線 用戶開關QF變頻器M電機手動切路柜DN1QS1QS2QS3股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器輸出波形圖股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器輸出波形

6、圖理論上串聯功率單元級數越多，其輸出波形越接近正弦理論上串聯功率單元級數越多，其輸出波形越接近正弦市場上常見功率單元串聯級數（每相）：市場上常見功率單元串聯級數（每相）：3kV3kV：3 3、4 46kV6kV：5 5、6 6、7 7、8 810kV10kV：8 8、9 9、1010、1212功率單元串聯多電平型變頻器輸出電壓波形功率單元串聯多電平型變頻器輸出電壓波形股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器功率單元原理圖F1F2D1D3R2RSTC3C2C1R4R3690VACIGBT1IGBT2D2ACOACIR1K1K2整流部分整流部分直流環節直流環節緩沖環節緩沖環節逆變部分

7、逆變部分旁路環節旁路環節股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器功率單元輸出波形功率單元輸出電壓波形功率單元輸出電壓波形功率單元測試老化設備功率單元測試老化設備(INVT)(INVT)股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器性能特點低壓器件實現高壓輸出；實現電機軟啟動，能夠延長電機使用壽命低壓器件實現高壓輸出；實現電機軟啟動，能夠延長電機使用壽命 .單元內使用的整流單元內使用的整流器件、器件、IGBT器件耐壓值均為：器件耐壓值均為：1700VDC或或1200VDC功率單元互換性好：功率單元模塊化設計（完全一致），生產、調試、功率單元互換性好：功率單元模塊化設計（完全

8、一致），生產、調試、 維護方便維護方便功率單元輸出電平數多，波形重組后，實現完美的正弦輸出電壓波形；交流電機在這功率單元輸出電平數多，波形重組后，實現完美的正弦輸出電壓波形；交流電機在這種波形下可不降額使用種波形下可不降額使用 直接高壓變頻器是利用單元的串聯技術直接驅動普通標準的高壓電動機，變頻器輸出直接高壓變頻器是利用單元的串聯技術直接驅動普通標準的高壓電動機，變頻器輸出無需使用變壓器升壓或使用電抗器濾波等措施無需使用變壓器升壓或使用電抗器濾波等措施功率單元旁路功率單元旁路+ +主回路旁路：變頻器可在某功率單元故障時旁路，變頻器整體降額運行主回路旁路：變頻器可在某功率單元故障時旁路，變頻器整

9、體降額運行，提高可靠性，提高可靠性股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器結構特點電壓電壓 高高 體積體積 大大 工作電壓工作電壓:3kV;6kV;10kV 長長X深深X高高:(310m)X1.5mX3m股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器結構組成部分高壓變頻器高壓變頻器=標配部分標配部分+選配部分選配部分標配部分選配部分高壓變頻器股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器標配部分標配部分標配部分=控制柜控制柜+單元柜單元柜+變壓器柜變壓器柜變壓器柜變壓器柜單元柜單元柜控制柜控制柜股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器標配部分控制柜控

10、制柜:高壓變頻器的高壓變頻器的”大腦”人機界面人機界面內部控制內部控制元件元件股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器標配部分單元柜單元柜:高壓變頻器的高壓變頻器的”軀體”功率單元功率單元:高壓變頻器的高壓變頻器的”四肢”單元柜單元柜功率單元功率單元股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器標配部分變壓器柜變壓器柜:高壓變頻器的高壓變頻器的”心臟”變壓器柜變壓器柜變壓器變壓器股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器選配部分選配部分選配部分=切換柜切換柜切換柜分類切換柜分類:1)手動切換柜手動切換柜 2)自動切換柜自動切換柜 3)隔離自動切換柜隔離自動切換柜股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器冷卻方式股票代碼：股票代碼：002334002334功率單元進出線方式股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器走線方式后風道進線后風道進線功率單元底部進線功率單元底部進線股票代碼：股票代碼：002334002334高壓變頻器柜體形式骨架拼裝式骨架拼裝式骨架焊接式骨架焊接式側框側框橫梁橫梁股票代碼：股票代碼：002