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一.市場意義
我國電力工業2004年底發電總裝機容量達到4.4億kW，年發電量達到了218700億kWh。平均每年15%的增長速度，滿足不了社會日益增長的電力需求。連續四年的“電荒”，已讓國民經濟遭受了一萬億元的巨大損失。一方麵電力供給不足，另一方麵我國低效率、高電耗的工業裝備和民用設施還在迅速增長，單位GDP產能消耗的電能為發達國家的3-5倍。同國際先進水平的差距仍在繼續拉大。
目前，全世界正在為能源緊缺而困擾，我國的能源形勢尤其嚴峻。在這樣的背景下，國家頒布了《節能法》，並號召各級政府、廠礦企業為建設資源節約型社會而努力。推動社會各方麵的節能改造，是當前重要工作之一。
節能改造有各種不同的方麵，如加強廢物利用、利用可再生能源、禁用耗能設備等，但是，通過對拖動風機、水泵、空(kong)氣(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)高(gao)電(dian)壓(ya)大(da)功(gong)率(lv)電(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)方(fang)式(shi)來(lai)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)，無(wu)疑(yi)是(shi)潛(qian)力(li)最(zui)大(da)的(de)節(jie)能(neng)方(fang)式(shi)。風(feng)機(ji)和(he)水(shui)泵(beng)在(zai)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)各(ge)部(bu)門(men)的(de)數(shu)量(liang)眾(zhong)多(duo)，分(fen)布(bu)麵(mian)極(ji)廣(guang)，耗(hao)電(dian)量(liang)巨(ju)大(da)。據(ju)有(you)關(guan)部(bu)門(men)的(de)統(tong)計(ji)，全(quan)國(guo)風(feng)機(ji)、水泵電動機裝機總容量約35000MW，耗電量約占全國電力消耗總量的40%左右。目前，風機和水泵大多數還采用定速運行的方式，利用閥門或擋板的節流進行調節，如果采用調速節能，據估計可達300～500億kWh/年，相當於6～10個裝機容量為1000MW級的大型火力發電廠的年發電總量。
風機、水泵類負載80%的耗電集中在高壓大功率電動機上，功率大多集中在300-5000KW之間，分布在各大電廠、自來水廠、鋼廠、石油化工企業，進行節能改造易於操作；經過前期的論證和選擇，改造後節能一般在20%-40%之間。
3250kW/6kV是迄今為止我公司生產的最大功率的高壓變頻調速係統，也是目前國產高壓交-直-交電壓源型變頻調速係統達到的最大功率，其額定輸出電流達到400A。3250kW/6kVgaoyabianpintiaosuxitongdekaifachenggong，jinyibumanzuleshichangduidaronglianggaopinzhigaoyabianpintiaosuxitongdexuqiu，biaozhizhewogongsigaoyadagonglvbianpinqijishuyoumaishangleyigexindetaijie。
下麵就其係統原理、功能特點、應用範圍、優化設計、技術參數等方麵進行詳細闡述。
二.係統原理
HARSVERT-A係列高壓變頻調速係統采用直接“高-高”變(bian)換(huan)形(xing)式(shi)，為(wei)單(dan)元(yuan)串(chuan)聯(lian)多(duo)電(dian)平(ping)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)，主(zhu)體(ti)結(jie)構(gou)由(you)多(duo)組(zu)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)串(chuan)聯(lian)而(er)成(cheng)，從(cong)而(er)由(you)各(ge)組(zu)低(di)壓(ya)疊(die)加(jia)而(er)產(chan)生(sheng)需(xu)要(yao)的(de)高(gao)壓(ya)輸(shu)出(chu)，它(ta)對(dui)電(dian)網(wang)諧(xie)波(bo)汙(wu)染(ran)小(xiao)，輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)畸(ji)變(bian)小(xiao)於(yu)4%，電網輸入電壓諧波畸變小於2%，直接滿足IEEE519-1992的諧波抑製標準，輸入功率因數高，不必采用輸入諧波濾波器和功率因數補償裝置；輸出波形質量好，輸出電流諧波畸變小於2%，不存在諧波引起的電機附加發熱和轉矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機。3250kW/6KV高壓變頻係統共有15個功率單元，每5個功率單元串連構成一相，其係統結構如下圖，其中(1)為高壓開關；(2)為幹式移相隔離變壓器；(3)為電動機；(4)為功率單元；(5)為主控箱；(6)人機接口；(7)為可編程控製器；(8)為電流霍爾；(9)為電壓檢測。
功率單元
每mei個ge功gong率lv單dan元yuan分fen別bie由you輸shu入ru變bian壓ya器qi的de一yi組zu副fu邊bian供gong電dian，功gong率lv單dan元yuan之zhi間jian及ji變bian壓ya器qi二er次ci繞rao組zu之zhi間jian相xiang互hu絕jue緣yuan，二er次ci繞rao組zu采cai用yong延yan邊bian三san角jiao形xing接jie法fa，實shi現xian多duo重zhong化hua，以yi達da到dao降jiang低di輸shu入ru諧xie波bo電dian流liu的de目mu的de。每mei個ge功gong率lv單dan元yuan結jie構gou上shang完wan全quan一yi致zhi，可ke以yi互hu換huan，其qi電dian路lu結jie構gou圖tu如ru下xia，係xi統tong為wei基ji本ben的de單dan相xiang逆ni變bian電dian路lu，整zheng流liu側ce為wei二er極ji管guan三san相xiang全quan橋qiao，IGBT逆變橋的控製方式為PWM控製，並且有自動單元旁路功能。
功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)內(nei)器(qi)件(jian)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)高(gao)電(dian)壓(ya)為(wei)單(dan)元(yuan)內(nei)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)的(de)電(dian)壓(ya)，可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)使(shi)用(yong)低(di)壓(ya)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)，器(qi)件(jian)不(bu)必(bi)串(chuan)聯(lian)，不(bu)存(cun)在(zai)器(qi)件(jian)串(chuan)聯(lian)引(yin)起(qi)的(de)均(jun)壓(ya)問(wen)題(ti)，而(er)且(qie)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)中(zhong)采(cai)用(yong)的(de)低(di)壓(ya)IGBT功率模塊，驅動電路簡單，技術成熟可靠，器件工作在低壓狀態，不易發生故障。
單元旁路功能：dangmougegonglvmokuaifashengguzhangshizidongpangluyunxing，bianpinzhuangzhibutingji，danxujiangeshiyong，jizaimeigegonglvdanyuanshuchuduanzhijianbinglianpangludianlu，danggonglvdanyuanguzhangshi，fengsuogaigonglvdanyuanIGBT的觸發信號，然後讓旁路SCR導通，保證電機電流能通過，仍形成通路。這樣能維持生產要求，大大提高了係統運行的可靠性。
三.HARSVERT-A係列高壓變頻調速係統性能特點
Ø 變頻器為高－高結構，6kV直接輸出，不需輸出升壓變壓器，輸出為單元串聯移相式PWM方式；
Ø 係統一體化設計，包括輸入幹式隔離變壓器，變頻器等所有部件及內部連線，用戶隻須連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控製電源和控製信號線即可。整套係統在出廠前進行整體測試；
Ø 30脈衝輸入符合並優於IEEE519～1992及GB/T14549～93標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求；
Ø 在20～100%的負載變化情況內達到或超過0.95的功率因數，並且電流諧波少，無須功率因數補償/諧波抑製裝置；
Ø 無(wu)需(xu)濾(lv)波(bo)器(qi)變(bian)頻(pin)器(qi)就(jiu)可(ke)輸(shu)出(chu)正(zheng)弦(xian)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)，對(dui)電(dian)機(ji)沒(mei)有(you)特(te)殊(shu)的(de)要(yao)求(qiu)，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)普(pu)通(tong)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)，電(dian)機(ji)不(bu)必(bi)降(jiang)額(e)使(shi)用(yong)。具(ju)有(you)軟(ruan)起(qi)動(dong)功(gong)能(neng)，沒(mei)有(you)電(dian)機(ji)啟(qi)動(dong)衝(chong)擊(ji)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)下(xia)跌(die)，可(ke)確(que)保(bao)電(dian)機(ji)安(an)全(quan)、長期運行；
Ø 變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振，轉矩脈動小於0.1%。可避免風機喘振現象。變頻器有共振點頻率跳躍功能；
Ø 變頻裝置對輸出電纜無特殊要求，電機不會受到共模電壓和dv/dt的影響；
Ø 變頻器可在輸出不帶電機的情況下進行空載調試，也可在沒有6kV高壓情況下用低壓電進行空載調試；
Ø kongzhixitongcaiyongquanshuziweijikongzhi，youhenqiangdezizhenduangongneng，nengduisuofashengdeguzhangleixingjiguzhangweizhitigongzhongwenzhishi，nengzaijiudixianshibingyuanfangbaojing，bianyuyunxingrenyuanhejianxiurenyuannengbianbiehejiejuesuochuxiandewenti；
Ø 具有就地監控方式和遠方監控方式。在就地監控方式下，通過變頻器上的觸摸屏顯示，可進行就地人工啟動、停止變頻器，可以調整轉速、頻率；就地控製窗口采用中文操作界麵，功能設定、參數設定等均采用中文。賣方提供的變頻裝置支撐軟件為漢化的最新的正版軟件；
Ø 變頻器高壓主回路與控製器之間為光纖連接，具有很高的通信速率和抗幹擾能力，安全性好；
Ø 轉矩特性：0～50Hz恒轉矩特性，額定轉矩輸出，轉矩階躍響應＜200ms。50Hz以上恒功率特性，最大轉矩與轉速成反比下降；
Ø 輸出頻率0-60Hz(根據電機情況可設定)；
Ø 變頻器抗地震能力為7級，振動0.5G；
Ø 臨界速度可跳過(共2組，可任意設定)；
Ø 安裝、設定、調試簡便；
Ø 功率電路模塊化設計，維護簡單；
Ø 完整的故障監測電路、精確的故障報警保護；
Ø 自帶冷卻風機，風機電源與控製電源分開取電，電源取自輸入側變壓器；
Ø 內置PLC，易於改變控製邏輯關係，適應多變的現場需要；
Ø 可靈活選擇現場控製/遠程控製；
Ø 可接受和輸出0～10V/4～20mA工業標準信號；
Ø 可根據用戶需要內置PID調節器；
Ø 完整的通用變頻器參數設定功能；
Ø 優異的性能/價格比；
Ø 自備UPS，可維持30分鍾。
Ø 旋轉再起動功能
Ø 單個功率單元故障時，輸出電壓仍可達到93%以上，在大多數情況下不影響負載的運行。
四.高壓變頻調速係統的應用範圍
火力發電：引風機、送風機、吸塵風機、凝結泵、排汙泵、鍋爐給水泵等；
冶 金：引風機、除塵風機、通風機、泥漿泵、除垢泵等；
石油化工：主管道泵、注水泵、循環水泵、鍋爐給水泵、電潛泵、鹵水泵、引風機、除垢泵等；
市政供水：水泵等；
汙水處理：汙水泵、淨化泵、清水泵等；
水泥製造：窯爐引風機、壓力送風機、冷卻器吸塵風機、生料碾磨機、窯爐供氣風機、
冷卻器排風機、分選器風機、主吸塵風機等；
造 紙：打漿機等；
製 藥：清洗泵等；
其 它：風洞試驗等。
五.3250kW/6kV高壓變頻調速係統的優化設計
3250kW/6kV高壓變頻調速係統主要由控製櫃、功率櫃、變壓器櫃三大部分組成，其各個部分不僅繼承了以前產品的優點，而且在產品外觀、可靠性、模塊設計、散熱設計等各方麵都作了許多的改進，具有一些新的特點，如下所示。
1．3250kW/6kV與2500kW/6kV高壓變頻調速係統的功率櫃部分尺寸完全相同，這樣就相當於把2500kW/6kV高壓變頻調速係統整流逆變部分的功率密度提高了30%。
我們通過在設計上采用新的散熱器（與2500kW/6kV使用的散熱器外形尺寸相同，散熱麵積增大一倍），新型號的電解電容，IGBT等deng，成cheng功gong的de解jie決jue了le電dian解jie電dian容rong的de容rong量liang和he功gong率lv模mo塊kuai的de發fa熱re等deng一yi係xi列lie的de問wen題ti，大da大da提ti高gao了le係xi統tong的de功gong率lv密mi度du，減jian小xiao了le設she備bei的de體ti積ji，為wei變bian頻pin器qi的de現xian場chang應ying用yong提ti供gong了le方fang便bian。
2．係統全部使用新的拚裝機櫃。
拚pin裝zhuang機ji櫃gui不bu僅jin外wai觀guan上shang更geng加jia美mei觀guan，而er且qie提ti高gao了le機ji櫃gui的de強qiang度du，門men與yu櫃gui體ti間jian安an裝zhuang了le新xin的de壓ya條tiao式shi密mi封feng條tiao，增zeng強qiang了le門men的de密mi封feng性xing能neng，提ti高gao了le係xi統tong的de防fang護hu等deng級ji。我wo們men通tong過guo將jiang變bian壓ya器qi櫃gui底di座zuo密mi封feng，在zai變bian壓ya器qi櫃gui櫃gui門men上shang加jia裝zhuang通tong風feng濾lv網wang，設she計ji標biao準zhun的de散san熱re風feng道dao等deng，使shi係xi統tong的de防fang護hu等deng級ji從congIP20提高到IP31，通過特殊設計，還可以達到IP42。
3．係統安裝了更加友好的人機界麵，並采用了低功耗、可靠性高的嵌入式人機界麵。
新xin的de人ren機ji界jie麵mian集ji成cheng了le變bian頻pin器qi產chan品pin在zai各ge個ge行xing業ye的de應ying用yong經jing驗yan，針zhen對dui各ge個ge不bu同tong的de用yong戶hu，隻zhi需xu根gen據ju現xian場chang的de實shi際ji情qing況kuang在zai界jie麵mian中zhong進jin行xing設she置zhi即ji可ke，不bu需xu要yao對dui程cheng序xu進jin行xing改gai動dong，這zhe樣yang就jiu避bi免mian了le因yin為wei頻pin繁fan改gai動dong程cheng序xu而er造zao成cheng失shi誤wu的de可ke能neng，提ti高gao了le軟ruan件jian的de可ke靠kao性xing；新的嵌入式人機界麵取消了老式工控機中的一些易損部件，例如CPU風扇，電源風扇等，並用閃存代替了硬盤存儲器，使操作界麵的可靠性更高，真正實現了免維護；係統采用微軟公司的Windows CE操作係統代替了Windows 2000操作係統，使之更加適合變頻器產品，進一步提高變頻器產品的可靠性。
4．係統優化了電量的檢測電路。
高壓變頻調速係統需要檢測輸入、輸出側的電量參與控製和顯示，在3250kw/6kV係統中，改變了原來的檢測電路體積大、結構笨重的不足，提高了變頻器低頻運行時的檢測精度，不僅提高了係統的性能，更為下一步高性能的變頻器―矢量控製型高壓變頻調速係統的應用奠定了良好的基礎。
六.3250kW/6kV高壓變頻調速係統的技術參數
七、3250kW/6kV高壓變頻調速係統實物圖
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狀 態：
離線
公司簡介
產品目錄
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公司名稱：
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北京利德華福電氣技術有限公司
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| 聯 係 人： |
總機轉
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010-010-89776666
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| 傳 真： |
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| 地 址： |
北京市昌平區陽坊鎮陽坊工業南區 |
| 郵 編： |
102205 |
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