丹佛斯变频器在高压电机节能改造中应用

大功率变频器高低压方案的比较

节能 

高压方案，总效率在90.2%

低压方案：总效率在90.7%

可见两者效率基本一致。效率主要取决于变频器和电机效率。高压变频由于开关元件数量较多，效率比低压变频器低。电机效率高低压基本相同。因此在1000KW以下功率范围内，高压变频器没有太多节能优势。

维护

高压变频器因功率器件产量小，价格处于垄断地位，所以价格很高。高压变频器维修难度远比低压变频器高，人工费用高，维修周期长，损失大。

低压变频器技术成熟，功率器件容易得到，维护成本低，维修周期短，损失小。A高压在大唐没法维修，列入黑名单。丹佛斯变频器采用新一代功率器件，优化了控制结构和冷却方式，提高了变频器效率，具有较低的运行成本。

比较

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（1-2倍），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xx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。
 　

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～1200kW以下的变频调速宜选用380V或690V电压等级。它线路简单，技术成熟，可靠性高，dv/dt小，价格便宜。维护成本相当低，服务及时。