摘自賽爾資訊《2005-2006全國電力自動化行業商務年鑒》權威論壇欄目
北京利德華福電氣技術有限公司 總工程師 倚鵬
高壓變頻器（在國外稱中壓變頻器）自上個世紀九十年代中期開始在國內推廣，經過十年的發展，今天已經普遍為市場所接受，估計今年的市場容量在10億到20億元人民幣之間。本文將從產品技術和市場兩方麵分析高壓變頻器的特點。
一、高壓變頻器的產品和技術特點
上世紀八十年代到九十年代初，高壓電機要實現調速，主要采用三種方式：（1）液ye力li耦ou合he器qi方fang式shi。即ji在zai電dian機ji和he負fu載zai之zhi間jian串chuan入ru一yi個ge液ye力li耦ou合he裝zhuang置zhi，通tong過guo液ye麵mian的de高gao低di調tiao節jie電dian機ji和he負fu載zai之zhi間jian耦ou合he力li的de大da小xiao，實shi現xian負fu載zai的de速su度du調tiao節jie；（2）串級調速。串級調速必須采用繞線式異步電動機，將轉子繞組的一部分能量通過整流、逆變再送回到電網，這樣相當於調節了轉子的內阻，從而改變了電動機的滑差；youyuzhuanzidedianyahedianwangdedianyayibanbuxiangdeng，suoyixiangdianwangnibianxuyaoyitaibianyaqi，weilejieshengzhetaibianyaqi，xianzaiguoneishichangyingyongzhongpubiancaiyongneikuidianjidexingshi，jizaidingzishangzaizuoyigesanxiangdefuzhuraozu，zhuanmenjieshouzhuanzidefankuinengliang，fuzhuraozuyecanyuzuogong，zheyangzhuraozucongdianwangxishoudenengliangjiuhuijianshao，dadaotiaosujienengdemude。（3）高低方式。由於當時高壓變頻技術沒有解決，就采用一台變壓器，先把電網電壓降低，然後采用一台低壓的變頻器實現變頻；對於電機，則有兩種辦法，一種辦法是采用低壓電機；另一種辦法，則是繼續采用原來的高壓電機，需要在變頻器和電機之間增加一台升壓變壓器。
shangshusanzhongfangshi，fazhandaomuqiandoushibijiaochengshudejishu。yeliouheqihechuanjitiaosudetiaosujingdudoubijiaocha，tiaosufanweijiaoxiao，weihugongzuoliangda，yeliouheqidexiaolvxiangbibianpintiaosuhaiyouyidingdechaju，suoyizheliangxiangjishujingzhengliyijingbuqiangle。zhiyugaodifangshi，nenggoudadaobijiaohaodetiaosuxiaoguo，danshixiangbizhenzhengdegaoyabianpinqi，haiyouruxiaquedian：效率低，諧波大，對電機的要求比較嚴格，功率較大時（500KW以上），可靠性較低。高低方式的主要優勢在於成本較低。
目前，主流的高壓變頻器產品主要有三種類型：
(1)電流源型。如圖1。電流源型逆變部分采用SGCT直接串聯解決耐壓問題，直流部分用電抗器儲存能量，目前的技術水平可以做到7.2KV輸出電壓，所以適應國內大部分電壓為6KVzheyixianzhuang。dianliuyuanxingbianpinqishurucedegonglvyinshubijiaodi，diankangqidefareliangjiaoda，xiaolvbidianyayuanxingbianpinqidi，youyucaiyongdianliukongzhi，shuchulvboqideshejibijiaomafan，erliangdianpingbianpinqidegongmodianyahexiebo、dv/dt問(wen)題(ti)較(jiao)突(tu)出(chu)，所(suo)以(yi)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)。雖(sui)然(ran)電(dian)流(liu)源(yuan)型(xing)變(bian)頻(pin)器(qi)有(you)可(ke)回(hui)饋(kui)能(neng)量(liang)的(de)優(you)點(dian)，但(dan)是(shi)需(xu)要(yao)回(hui)饋(kui)能(neng)量(liang)的(de)負(fu)載(zai)畢(bi)竟(jing)不(bu)是(shi)太(tai)多(duo)，尤(you)其(qi)是(shi)通(tong)用(yong)型(xing)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)，所(suo)以(yi)電(dian)流(liu)源(yuan)型(xing)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)能(neng)力(li)已(yi)經(jing)逐(zhu)漸(jian)變(bian)弱(ruo)。
(2)功率單元串聯多電平型。如圖2。此ci變bian頻pin器qi采cai用yong多duo個ge低di壓ya的de功gong率lv單dan元yuan串chuan聯lian實shi現xian高gao壓ya，輸shu入ru側ce的de降jiang壓ya變bian壓ya器qi采cai用yong移yi相xiang方fang式shi，可ke有you效xiao消xiao除chu對dui電dian網wang的de諧xie波bo汙wu染ran，輸shu出chu側ce采cai用yong多duo電dian平ping正zheng弦xianPWM技(ji)術(shu)，可(ke)適(shi)用(yong)於(yu)任(ren)何(he)電(dian)壓(ya)的(de)普(pu)通(tong)電(dian)機(ji)，另(ling)外(wai)，在(zai)某(mou)個(ge)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)，可(ke)自(zi)動(dong)退(tui)出(chu)係(xi)統(tong)，而(er)其(qi)餘(yu)的(de)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)可(ke)繼(ji)續(xu)保(bao)持(chi)電(dian)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)，減(jian)少(shao)停(ting)機(ji)時(shi)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)。係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)，可(ke)迅(xun)速(su)替(ti)換(huan)故(gu)障(zhang)模(mo)塊(kuai)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian)，單(dan)元(yuan)串(chuan)聯(lian)多(duo)電(dian)平(ping)型(xing)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)是(shi)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)。
(3)三電平型。如圖3。sandianpingxingbianpinqicaiyongqianweidianlu，jiejueleliangzhigonglvqijiandechuanliandewenti，bingshixiangdianyashuchujuyousangedianping。sandianpingnibianqidezhuhuilujiegouhuanjieshao，suiranweidianyayuanxingjiegou，danyiyushixiannenglianghuikui。sandianpingbianpinqizaiguoneishichangyudaodezuidanantishidianyawenti，qizuidashuchudianyadabudao6KV，所以往往需要采用變通的方法，要麼改變電機的電壓，要麼在輸出側加升壓變壓器。這一弱點限製了它的應用。
muqian，suiranyourentichuleqitabutongdegaoyabianpinqijiejuefangan，dandadoubujuyoumingxiandekexingxing，huozheshuobujuyoujiangshangshusanzhongzhuliubianpinqijiegouquerdaizhideqianli。suizhegaoyabianpinqichengbendejinyibujiangdi，zaizhongdenggonglvshichang，gaodixingbianpinqijianghuituichujingzheng，erzhiguanzhuyujiaoxiaogonglvdechanghe。duiyudanyuanchuanlianduodianpingxingbianpinqi，zhuyaoquedianshibianliuhuanjiefuza，gonglvyuanqijianshumuduo，tijilvedayixie，danshi，zaiqitadefangshibunengjiejueguoneiyingyongdexuyao，gaoyaqijianyingyongdekekaoxinghaibushitaigaodeqingkuangxia，qijingzhengyoushizaizuijindeyiduanshiqinei，kenenghaishiwufatidaide。sandianpingxingbianpinqiyouyushuchudianyabugaodewenti，zhuyaodeyingyongfanweiyinggaishizaiyixietezhonglingyu，ruzhagangji、輪船驅動、機車牽引、tishengjidengdeng，zhexielingyudedianjidoushiteshudingzhide，dianyakeyibushibiaozhundianya。zaiyidingdegonglvshuiping，sandianpingxingbianpinqiqudaichuantongdejiaojiaobianpinqishijishufazhandequshi。sandianpingbianpinqidegengdafazhanyoudaiyugenggaonaiyadegonglvqijiandechuxianhexianyouchanpinkekaoxingdejinyibutigao。zaichaodagonglvchanghe，jidayue8000KW以上的功率，用可控矽構成的LCI（負載換流逆變器）電流源型變頻器仍舊是主角。
由於上述的技術特征，通用型高壓變頻器目前是單元串聯多電平型變頻器占多數，約7成以上。目前國內以利德華福為代表的高壓變頻器廠家有不下二十家，基本都采用這種電路結構。
二、高壓變頻器的市場特點
(1)市場普遍接受。如果在5年nian以yi前qian推tui廣guang高gao壓ya變bian頻pin器qi，一yi般ban還hai要yao給gei用yong戶hu講jiang解jie其qi原yuan理li，為wei什shen麼me要yao使shi用yong它ta。但dan是shi現xian在zai，經jing過guo眾zhong多duo廠chang家jia的de共gong同tong努nu力li，和he市shi場chang使shi用yong效xiao果guo的de宣xuan傳chuan，用yong戶hu已yi經jing普pu遍bian接jie受shou高gao壓ya變bian頻pin器qi，隻zhi是shi在zai眾zhong多duo廠chang家jia中zhong選xuan擇ze誰shui的de問wen題ti。
(2)yejihenzhongyao。gaoyabianpinqiyibangonglvjiaoda，doushiyongzaifeichangguanjiandebuwei。suoyiyonghuduichanpindekekaoxingshizuiguanxinde。kaozhakekaoxingdezuihaobanfa，jiushiquyijingshiyongdeyonghunaliqulejieqingkuang，zheyangdeyonghuyueduo，shuofulijiuyueqiang。
(3)fuwudezhongyaoxingburonghushi。gaoyabianpinqishidagonglvdedianzishebei，zaishiyongzhong，zonghuiyudaoyixiewenti，gaoyabianpinqigongzuodechangheyoufeichangguanjian，yinci，duiyonghudejishifuwushifeichangzhongyaode。fuwushiweichiyonghuguanxidefeichangzhongyaodefangmian。ruguofuwubudaowei，huozhexiangyouxieguowaichangjia，fuwuhebeijiandejiagejiaogao，douhuiyingxiangyonghudexuanze。
(4)xianchangdeshiyingxingfeichangzhongyao。yibandegaoyabianpinqikaifachangjia，zaizijideshiyanshili，douhennanwanquanmofangyonghuxianchangdeqingkuang，suoyi，chanpinshejidelinghuoxingzenmeyang，daolexianchangyudaowentinengfoujinkuaijiejue，doushifeichangzhongyaode。youyuhaodianliangda，fuzaiyoufeichangzhongyao，yonghuwangwangbuxiwangshebeijiaochangshijiandeshiyunxing，suoyi，chanpinshejibuyanjin，yidanyudaowenti，jiufeichangnanyijiejue。jinnianlai，xuduochangjiadechanpinguozubuqian，jiushizhegeyuanyin。
(5)價(jia)格(ge)進(jin)一(yi)步(bu)下(xia)降(jiang)。由(you)於(yu)激(ji)烈(lie)的(de)競(jing)爭(zheng)，以(yi)及(ji)後(hou)來(lai)者(zhe)為(wei)了(le)奪(duo)取(qu)業(ye)績(ji)而(er)不(bu)得(de)已(yi)采(cai)用(yong)的(de)低(di)價(jia)策(ce)略(lve)，高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)價(jia)格(ge)下(xia)降(jiang)很(hen)快(kuai)，在(zai)某(mou)些(xie)項(xiang)目(mu)上(shang)，一(yi)些(xie)競(jing)爭(zheng)廠(chang)家(jia)報(bao)出(chu)的(de)價(jia)格(ge)甚(shen)至(zhi)低(di)於(yu)成(cheng)本(ben)價(jia)。 suizhejishudejinbu，gaoyabianpinqichulezaiyiyoudeshichangshangjixukuodaguimowai，haijiangjinyibukuozhanyingyongdelingyu，duiyuhenduofuzai，haixuyaojiejuebianpinqidegongchengyingyongshangdewenti。zongzhi，gaoyabianpinqizhengzaiyinglaifazhandehuangjinshiqi。
圖1 電流源型高壓變頻器
圖2、功率單元串聯多電平型高壓變頻器
圖3 三電平型高壓變頻器
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