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引言

　　在火力發電廠中，風機和水泵是主要的耗能設備，通常情況下其輸入能量的15～20％被電機和風機或水泵本身所消耗，約35～50％的輸入能量被檔板或閥門節流所消耗，因此對發電廠的風機和水泵進行節能改造具有很大的潛力。如果用電動機調速裝置來代替原來的風門、檔板、閥門來調節流量，將取得顯著的節能效果。

1 導語

　　變頻調速是用變頻電源改變電動機定子繞組的頻率，從而改變同步轉速來實現調速。變頻系統首先將電網中的交流電整流成直流電，再通過逆變器逆變為頻率可調的交流電，供給交流電動機，從而改變電機的轉速。這種方法具有高效率、寬范圍和高精度的調速性能，規格系列齊全可以滿足各種不同需求，因而被廣泛采用，是最具發展前途的理想調速方法。特別是電流源型高壓變頻器在動態精度要求高的地方具有明優勢，適用于軋機、提升設備的應用。三電平高壓變頻裝置，由于其器件較少，結構相對簡單，較適合于3.3kv或4.16kv的電機應用。功率單元串聯多電平結構的高壓變頻器，適合于風機水泵類負載，但不適合用在對動態要求很高的地方。

2 高壓變頻器選用的技術因素

　　高壓變頻器除了應具備通用變頻器所具有的基于拖動系統要求的各項技術性能之外，由于其大功率的緣故，在一些低壓小功率變頻器中并不重要的問題，在這里卻顯得很重要，主要包括：

　　2.1諧波對廠用電系統的影響

　　高壓變頻器的整流和逆變電路都使用了電力電子器件的開關特性，在其輸入和輸出端都會產生波形畸變。由于高壓變頻器一般功率較大，其功率可能占廠用電系統容量的相當大一部分，因此，這種畸變對于供電線路和負載電機兩方面都會造成有害的影響，如變頻器輸出電流諧波可能會造成電機過熱，產生過大的噪聲，影響電機的壽命；而且電機必須“降額”使用。這一點與低壓變頻器有很大的不同。

　　降低高壓變頻器諧波電流對電源電壓的影響，最根本的方法是盡可能減少以至消除高壓變頻器本身電流的波形畸變。高壓變頻器輸入諧波畸變必須控制在ieee-519和gb12668標準規定的范圍內，不應對廠用電系統中其他負載的正常工作造成影響。

　　2.2共模電壓和dv/dt的影響

　　變頻器的共模電壓和dv/dt會使電機的絕緣受到“疲勞”損害，影響到使用壽命，如果處理不好，還會損壞變頻器本身。

　　2.3對所接母線電壓的影響

　　高壓電動機在不帶變頻器時，母線電壓按式（1）計算：

　　式中kq為電動機的起動電流倍數；σpe為電動機的額定功率（kw）；ηdcosd為電動機的額定效率和額定功率因數的乘積。

　　未裝設高壓變頻器時，kq一般在工程中取6～7；裝設高壓變頻器后，由于高壓變頻器的軟啟動特性，kq一般低于1.6。這樣，sq值將是未裝設高壓變頻器的1/4～1/5。

　　另一方面，目前所采用的高壓變頻器一般都裝設移相變壓器，在高壓變頻器、電動機組啟動瞬間會產生4～6倍啟動過電流。這樣，由于移相變壓器的作用，sq值會增加4～6倍。

　　由于以上兩方面的共同作用，在裝設了高壓變頻器的電動機，在整組啟動瞬間，sq值基本上和未裝設高壓變頻器的電動機啟動一樣，對所接母線電壓影響也相似。因此，在廠用電設計時，選擇高壓廠用電容量和校驗母線電壓時，可不計及變頻器的影響。