一、概述
高压变压变频节电装置—采用最先进的电力控制技术和进口特殊电器元件，通过嵌入的具有自主知识产权的利基节电优化控制软件，开发设计成普通的高压电气设备，采用功率单元串联技术，实现3kV、6kV、10kV电压输出，属于高－高电压型变频器结构，采用了大功率牵引级3300V IGBT器件，单元串联级数明显减少，从而使得节电装置具有结构简单、体积小、运行可靠性高、谐波小等诸多优点。
二、应用范围
高压变压变频节电装置具有优良的调速性能和高节能率，适用于高压大中型电机的调速节电领域。范围包括1kV～10kV电压等级，200kW～5000kW电机容量。可广泛应用于电力、冶金、石化、水泥等工业领域中的风机与水泵及其他类负载的变频调速。
主要应用如下：
电力：引风机、送风机、增压风机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、渣浆泵等。
冶金：除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等。
石化：注水泵、电潜泵、输油泵、管道泵、排风机、压缩机、除垢泵等。
水泥：窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘机、生料研磨机、供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机等。
水务：污水泵、清水泵、净化泵、供水泵、取水泵等。
三、产品比较
|
高压变频器配置 |
第一代 |
第二代 |
新一代利基 |
|
每相串联单元数 |
7 |
5 |
3 |
|
GBT电压等级 |
1200V |
1700V |
3300V |
|
GBT数量 |
84 |
60 |
36 |
|
隔离变压器抽头 |
180 |
126 |
72 |
|
变压器移相角度 |
8.57 |
1.25 |
20 |
|
单元数量 |
21 |
15 |
9 |
四、主要技术参数
|
产品系列 |
3KV |
6KV |
10KV |
|
节电装置型号 |
03/350~03/1600 |
06~3200 |
10/500~10/5000 |
|
节电装置容量(KVA) |
350-1600 |
400-3200 |
500~5000 |
|
最大适配电机功率(KW) |
280-1250 |
315-2500 |
400~4000 |
|
额定输出电流(A) |
67-308 |
|
29~290 |
|
输入频率(Hz) |
45-55HZ |
45-55HZ |
45-55HZ |
|
额定输入电压(V) |
3kv±10% |
6KV±10% |
10KV±10% |
|
功率因数(COSφ) |
≥0.96(﹥20%负载) |
≥0.96(﹥20%负载) |
≥0.96(﹥20%负载) |
|
节电装置效率(η) |
额定负载下≥98% |
额定负载下≥98% |
额定负载下≥98% |
|
输出频率范围(Hz) |
0-60HZ |
0-60HZ |
0-60HZ |
|
输出频率分辨率(Hz) |
0.01HZ |
0.01HZ |
0.01HZ |
|
过载能力 |
120%一分钟 |
120%一分钟 |
120%一分钟 |
|
模拟量输入 |
0-10V/4-20mA任意设定 |
0-10V/4-20mA任意设定 |
0-10V/4-20mA任意设定 |
|
模拟量输出 |
0-10V/4-20mA可选 |
0-10V/4-20mA可选 |
0-10V/4-20mA可选 |
|
加减速时间 |
1-3000S可调 |
1-3000S可调 |
1-3000S可调 |
|
控制开关量输入输出 |
可按用户要求扩展 |
可按用户要求扩展 |
可按用户要求扩展 |
|
运行环境温度 |
-10-40℃ |
-10-40℃ |
-10-40℃ |
|
贮存/运输温度 |
-40-70℃ |
-40-70℃ |
-40-70℃ |
|
冷却方式 |
强制风冷 |
强制风冷 |
强制风冷 |
|
环境湿度 |
＜90%无凝结 |
＜90%无凝结 |
＜90%无凝结 |
|
安装海拔高度 |
＜1000米 |
＜1000米 |
＜1000米 |
五、结构组成
高压变压变频节电装置结构简洁，如图主要由旁路柜(可选)、变压器柜、功率柜和控制柜组成。
1、旁路柜：旁路柜有手动旁路柜和自动旁路柜两种，是用户的可选配件。主要实现高压变频主体部分检修时，给高压电机直接接入原工频系统提供回路。
2、变压器柜：电网经过变压器柜中的移相变压器分别给各功率单元供电，由于采用移相多重化设计，从而大大减少谐波对电网的影响。
3、功率柜：有多个三相输入、单相输出的SPWM逆变器结构，通过单元串联方式实现高压输出。
4、控制柜：完成变频调节的全过程控制，变频器的电气保护及人机交互与通讯接口功能的实现。
六、性能特点
1、内置专为高压节电装置开发的双核控制引擎，实现全部数字精确、可靠控制。并提供启动、停止等开关量；转速设定、速度反馈等模拟量与控制系统连接
2、功率单元内采用光纤直接驱动，HV系列的IGBT触发与保护电路被封装在一个模块中，无引线直接驱动IGBT，提高了单元抗干扰能力和运行可靠性。
3、功率单元驱动电源不停电技术可保证在任何情况下不失电，保证功率单元安全、可靠运行。独有的技术能够实现N-1满载运行，当任意一个功率单元发生故障或控制元件损坏时，能够保证变频器不停机且连续额定运行，且不影响电能质量和变频调节品质。
4、高压节电装置(含旁路柜)最小长度仅为３米，占地面积小。嵌入式的冷却风机使外观更加流畅，优化的风道设计将冷动效果显著提高。
5、采用牵引级HV－IGBT模块，在耐功率、热循环能力，抗电流、电压尖峰冲击能力方面有明显的提高。牵引级IGBT模块更适合大功率变频器和电气化牵引领域等可靠性要求较高的应用场合。
6、18或36脉波多重化技术
采用18或36脉波多重化，移相多电平逆变技术、优化系统结构，在满足系统谐波要求的情况下，减少每相单元串联数量、提高系统可靠性。同时降低了输入谐波电流，大大减少了对电网的谐波干扰，不必增加谐波滤波器。
7、高压变压变频节电装置具有用户管理、参数设定、故障预测与查询、旁路等功能，采用就地或远程两种控制方式，并以通讯方式提供RS485、以太网、PROFIBUS等接口与上位机或DOC连接。
