高压变频
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高压变频范文第1篇
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
本文笔者试着从高压变频器的基本概述进行分析，并进一步分析了高压变频器的工作原理以及其应用，希望笔者的分析，对于高压变频器的发展具有一定的作用。
二、高压变频器概述
高压变频器是采用若干个变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。在变频器中，由多个低压单元串联连接，构成驱动系统的高压输出。基于这种拓扑结构，使得高压变频器具备了在维护、功率品质方面的优点，另外变频器通过快速功率单元旁路，是系统的可靠性大大增加。该变频器具有对电网谐波危害小，输入功率因素高，无需采用输入谐波滤波器和功率因素补偿装置。输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动，噪音，输出dv/dt，共模电压等问题，不必设置输出滤波器就可以用于普通的异步电机。
传统的变频器拥有5个独立部件，即输入滤波器、功率因数补偿、隔离变压器、逆变装置和输出滤波器。而无谐波高压变频器完美的输入/输出特性，因此其内部仅需隔离变压器和变频器两个主要部件。与普通采用高压器件直接串联的变频器相比，由于采用整个功率单元串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，可直接使用低压功率器件，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。功率单元中采用的低压IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠。功率单元采用模块化结构，同一变频器内的所有功率单元可以互换，维修业非常方便。由于采用功率单元串联结构，所以可以采取功率单元旁路技术，当功率单元故障时，控制系统可以将故障单元自动旁路，采用中心点漂移技术，变频器仍可降额继续运行，大大提高了系统的可靠性。
三、高压变频器的工作原理
1、移相式变压器
移相变压器的副边绕组分为三组，构成X脉冲整流方式；这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使负载下的网侧功率因数接近1。另外，由于副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，这样大大提高了可靠性。
2、智能化功率单元
所有的功率模块均为智能化设计具有强大的自诊断指导能力，一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模块，减少停机时间。
6kV电网电压经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。6kV电压等级的高压变频器，每相由六个额定电压为600V的功率单元串联而成，输出相电压最高可达3464V，线电压达6000V左右。改变每相功率单元的串联个数或功率单元的输出电压等级，就可以实现不同电压等级的高压输出。每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。6kV电压等级的变频器，给18个功率单元供电的18个二次绕组每三个一组，分为6个不同的相位组，互差10度电角度，形成36脉冲的整流电路结构，输入电流波形接近正弦波，这种等值裂相供电方式使总的谐波电流失真大为减少，变频器输入的功率因数可达到0．95以上。
3、双DSP控制系统
主控器的核心为双DSP的CPU单元，使指令能在纳秒级完成。这样CPU单元可以很快的根据操作命令、给定信号及其它输入信号，计算出控制信息及状态信息，快速的完成对功率单元的监控。
4、GPRS远程监控
通过FTU配网装置，将采集到的'实际频率'、'定子电压'、'定子电流'、'压力'以及系统运行的状态量和报警信息等等数据，利用GPRS网络发送到后台服务器，后台服务器可根据所收到的数据信息的分析结果作出相应的处理操作，包括监测工作状态、系统运行参数、电流、电压的超标报警，这样就可以对现场进行实时监控，以确定安全情况和运行情况。大幅提高了系统运行的可靠性、操作方式更加灵活、同时也减少了维护费用。
四、高压变频器在电厂的应用分析
1、选择合适的高压变频器类型
目前，结合电厂负荷实际情况做好选型工作是使用高压变频技术最重要的一步。工程实践中，通常选用高―低―高型变频器以及直接高压型变频器中的三电平方案和单元串联多电平方案。
①负载容量小于500 kW这个容量范围的变频器占全厂总负荷比例较小，无论是老设备改造还是新建的项目，当谐波并非主要问题时，完全可以采用6脉冲（或者12脉冲），价格低廉，投资回报快，相比之下如果采用变频器，由于系统结构的原因，单位价格（元/kW）非常高，有些大材小用。当然更为理想的是能够采用扃―中方案，变频器直接驱动690VAC电机，系统效率和应用效果都能处于最佳。
②负载容量在500 kW-800 kW之间此段容量的高压变频器既可以采用高―低―高方案，也可以采用直接输出高压方案，这就需要用户对装置性能、谐波影响、装置尺寸、安装场地、投资运算、使用维护等多方面综合进行评估。通常情况下，对于新建项目，采用高―中方案，变频器直接驱动690VAC电机，整个系统的综合性能价格比较高，而对于老设备改造项目，如果原有电机不做改动，那么采用三电平电压源型高压变频器和单元串联多电平型高压变频器比较合适。
③负载容量在800 kW以上800 kW以上的高压变频器负荷容量相对较大，对于高―低―高或高―中方案来说，690VAC部分的输出电流比较大，截面积较大的输出电缆不便于铺设和连接，因此适宜选用直接输出高压型方案，建议采用三电平电压源型高压变频器或者单元串联多电平型高压变频器。
2、实际应用中的问题与对策
高压变频器是集电力电子技术和控制技术为一体的大型电气设备，实际应用中可能碰到各种具体问题需要采取不同对策，以保证设备长期可靠运行。
1）变频器散热无论是哪种形式的高压变频器，其正常发热量大约为容量的4%-6%。对于安装场所来说，必须做好通风散热，过高的环境温度会使变频器输出功率降低，并加速电子元件的老化，影响变频器使用寿命，因此建议给变频器加装通风散热风道或加装空调。
2）变频电机普通电机通过自有的风扇冷却，但在变频调速过程中其冷却效果随着电机转速降低而下降，对于长期运行在较低频率且需要输出较大转矩的场合，应当考虑采用独立电源供电的变频电机。
3）变压器几乎所有形式的高压变频器都有进线变压器，如果采用干式变压器放置在配电室内，最好能配置柜体，并考虑散热。
4）控制电源某些品牌高压变频器需要低压控制电源，建议对控制电源增设UPS保证可靠供电，防止因控制电源故障导致变频器跳闸。
5）旁路刀闸切换对于重要场合的负载，建议增加工频旁路，可以采用简单可靠的旁路刀闸（3只刀闸）配置成切换柜，3只刀闸间建立相互联锁的关系，当变频器故障跳闸后通过刀闸切换，使工频电网直接驱动电机运行。
五、结束语
综上所述，高压变频器是随着现代科技的不断发展而逐渐发展起来的，其对于我国相关领域的发展具有十分重要的作用，因此，我们需要不断的加强对其的研究和分析，促进其更大的发展。
参考文献：
[1]刘凤袖 高压变频器在广州发电厂给水系统改造中的应用华南理工大学2012-04-01硕士
高压变频范文第2篇
关键词：高压变频技术 调速 电厂 节能
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0137-01
变频调速技术及装置在我国有着突飞猛进的生长，由于变频调速在频带领域、动态相应、低频转矩、转差赔偿、功率因数、效率等方面是过去的交换调速方法无法比拟的，因此在众多行业有了遍及的应用，并且在节省能源、改造工艺、提高生产效率等方面发挥了巨大作用，取得了巨大经济效益。
当前，变频调速技能在高压大容量的传动中所应用有两个重要难题：一个是我国的高压大容量的变频调速技能的成本高、难度大、含量也高，但通常风机水泵等节能调速的装置要求高回报低投入，从而导致了经济的难题；二是我国的发电厂中的大功率的电动机供电的电压高，然而变频器的开关器件耐压水平比较低，造成电压搭配上难题。这两个方面拦阻了高压大容量的变频调速技能的推广应用，因此怎样管理高压供电和用高技能生产出低成本的变频器是当前相关行业的竞争热点。
1 几种高压变频器的种类
1.1 高一低一高式高压变频调速体系
这种方案的结构是由于受功率元件耐压级数的限定而推出的。电流型变频器是构成这种高压变频调速体系的重要元素之一，但是，这种电流型变频器在使用中存在一些问题和缺点，它所构成的高—低—高式高压变频调速体系逐渐落伍，并产生了一些不安全因素，带来了安全隐患。为管理这一问题，根据国家经贸委下达的高压变频调速技能创新项目，开发成了使用电压型变频器构成的高—低—高式高压变频调速体系。它具有如下优点：（1）它不受电机电压的限定，使用灵活。（2）具有较高的可靠性。（3）投资较少，成本低。（4）原有的老电机不需调换，避免不必要的浪费。经过一段时间的检验，本体系至今运行非常可靠，正常，而且操作方便、性能精良、节能效果显著，这也是国内第一台接纳电压型变频器构成的高—低—高式高压变频的调速体系，它曾被国家经贸委向导誉为是经济实用、运行可靠的高压变频的调速体系。
1.2 高一高式高压变频器
这种高—高式的高压变频器是高压电源经高压开关柜送至输入变压器，该变压器可以起降压作用，也可以起断绝作用。再经变频器变频变压后，直接供电给高压电动机的定子。这种高压变频调速体系主要有以下四种。
（1）多电平式（常用的有四电平）（IGBT）。
这种高压变频器的代表应是AISTOM公司生产的AISPAVDM6000系列高压变频器，这种高压变频器技能先进。其输出波形非常靠近于正弦波，可实用于平常感触电机和同步电机调速，而无需减少容量；没有dv/dt对电机绝缘等的粉碎，电机没有分外的温升，是一种技能先进的直接高压变频器。而且这种结构可使体系大量使用直流母线方案，为了达成今多台高压变频器内部的能量相互交换；体系构也很易于维护、简单、可靠。
（2）功率元件（SCR、GTO、SGCT）串联式。
使用SCR串联式，如俄罗斯的电力科学研究院研制3TBA系列，爱色尼亚ESTEL公司生产的ATVE系列的高压变频器，乌克兰也生产这种变频器，这是最早提供市场的直接高压变频器。美国ROCKWELL自动化AB公司接纳GTO或SGCT串联作为逆变器功率元件，并接纳PWM控制技能，使这种直接高压变频器有了很大改造和生长，比如Bulletin1557系列（GTO串联）和改造型产品PowerFlexTM7000系列（SGCT串联）的高压变频器即是这种高压变频器的代表。其技能先进，在发电厂己有应用。
（3）单相逆变器串联式。
这种类型的高压变频器同样属于高压变频器的一种范例，也可以称之为“多电平高压变频器”。该高压变频器最早是被美国的ROBICON公司提出的，随后意大利的ANSALDO公司、日本的日立公司也开展出了这种类型的高压变频器，二种高压变频器的电路结构几乎一样。在我国也已经有了一些公司开发研究出了这种电路结构的高压变频器，比如先行新机电公司、利德华福公司、北京金自天正智能控制股份有限公司、东方凯奇公司等。
（4）中点箝位式（三电平式）（GTO、IGBT）。
这是近几年生长起来的一种直接高压变频器情势，如SIEMENS公司的使用IGBT功率元件的SIMOVERT MV系列的三电平高压变频器，ABB公司使用IGCT功率元件的ACSl000系列的三电平高压变频器，GE公司接纳GTO和IGBT功率元件的三电平高压变频器等。但到现在，它们都只能生产4 160 V以下的高压变频器，而6000 V以上的高压变频器仍需如高—低—高式那样使用升压变压器升压。
2 结语
（1）使用变频调速后，电机可以软起动，起动电压降淘汰，大幅度减弱了对电网的打击。
（2）电厂体系运行时，泵/风机使用变频变流量体系方案，节省能源，确切可行，效果显着，尤其是实用于负荷相差较大的体系。
（3）使用变频调速装置时，需明白全部风机应同时到场变频调理，并对有关资料举行阐发核对，确保电网的有效可靠。
（4）使用变频调速技能后，由于电机、风机的转速大幅减少，减弱了机器摩擦，延伸了设置装备部署的使用寿命，减少了设置装备部署的维修费，同时也减弱了风机的噪音。
参考文献
高压变频范文第3篇
关键词：HIVERT 高压变频器、甲醇、节能。
中图分类号：TN77
1、引言
随着国家经济的高速发展，国内各类能源消耗增大，使能源供应紧张。据不完全统计，中国发电总量60%以上消耗在电机上，而高压电机约占一半以上，同时，高压电机中通过70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其中真正用到的只有50%左右，另外50%左右的高压电动机处在浪费能源的运行状态，从目前高压变频器在一般应用中，平均节电可达30%，其中高压变频器在风机、水泵类的应用已经深入甲醇行业，节能效果已深入人心。
2、项目和现场工艺介绍
平煤蓝天化工中原甲醇厂是年产40万T的国内第一套投产的甲醇装置，采用天然气前补碳的蒸汽转化，卧式合成塔低压合成和三塔精馏的技术；其中高压给水泵正常运行生产时，出口阀门控制到20%（关）左右，就能满足要求；同时，转化炉鼓风机正常情况，出口挡板处在50%左右就达到了要求，可以看出它们都有较大的节能空间。我厂为响应国家号召，以追求资源利用的最大化和污染排放的最小化为目标，努力发展低碳和节能经济。为了优化工艺和节能减排，公司引进高压变频调速技术对我厂电机进行变频节能改造最终通过技术对比，选用由北京合康亿盛变频科技股份的公司生产的HIVERT通用高压变频调速系统如图1。
3、高压变频调速系统介绍
3.1高压变频器的基本要求
根据生产要求，需要高压变频器所有控制点进入DCS系统，实现自动控制调速。同时，要求变频器具有重载启动，变频运行与工频运行联锁动作等功能，还需要变频器具有较高的可靠性和稳定性，满足高压电网要求的较低谐波和无功水平。
3.2高压变频器原理
HIVERT通用高压变频器一般由主电路、功率单元和控制系统组成。（如・图2）
HIVERT高压变频器每相由多个功率单元串联而成，各个功率单元由隔离变压器提供独立移相电源，通过改变串联单元数量，可以很方便地得到不同电压等级的输出，而不受功率器件耐压的限制。中原甲醇厂10KV变频器的每相由9个功率单元组成，共计27个，功率单元额定电压为690V，工作电压为640V，串联后相电压为5760V.（如图3）
功率单元原理见（图4），输入电源端R、S、T接变压器二次线圈的三相低压输出，三相二极管全波整流为直流环节电容充电，电容上的电压提供给由IGBT组成的单相H型桥式逆变电路。
3.3 HIVERT高压变频器的设计规范及特点
（1）、采用自主研发的空间矢量控制正波PWM调制技术，精度高、响应快，性能优越；LCD全中文操作画面，运行一目了然。
（2）、输出电压具备AVR（自动调节）及0HZ输出功能，防止高电压损坏电机绝缘，启动力矩大，适合启动力矩高负载。
（3）、转速（飞车）启动和瞬时停电功能，适用于我厂可靠性和连续性要求较高的工况；对电网无谐波污染，功率因数高。
（4）、电源输入、输出符合最严格的IEEstd519-1992和GB/T14549-1993标准，无需单独安装输入滤波器，系统功率因数高，无需功率因数补偿装置，可有效减少无功输入，降低输入容量。减少本厂电网增容费用。
4、节能改造的收益
（1）、改造前电机各项参数
根据图表数据记录，变频改造前，高压给水泵电机运行功率为：599KW，变频装置投入后，高压给水泵电机运行功率为401KW，频率为：41HZ，变频运行后，减少输入功率为198KW，按每天24小时，电价0.55元/度，一年运行330天计算，每年节约电费约为：198*24*0.55*330=86万，表-1，表-2为平煤蓝天化工中原甲醇厂生产线中的高压给水泵和空气鼓风机A＼B上变频器前后的运行与节能情况。
由上面运行记录数据分析，在HIVERT高压变频器投用情况下，按每天24小时，电价0.55元/度，一年运行330天计算，每年节电量约为：3096720KW.H；节约电费约为： 170.3万元，节能经济效益显著。
5、HIVERT高压变频器投用后的其他影响
（1）、改善了我厂工艺，调节精度提高；变频器投用后可以平滑的调量和调节水量。
（2）、延长了电机等设备的使用寿命，实现软启动和软制动，减少对电机的各种冲击，延长电机定子、转子等电气和机械的寿命。
（3）、变频器投用功率因数提高，减少无功补偿装备的投入，减少企业的费用。
6、结束语
在平煤蓝天化工中原甲醇厂投用HIVERT高压变频器以来，不仅改善和优化了工艺，同时也降低了设备的维护费用，取得了良好的经济效益；达到了节能降耗的目的，也为下一步企业的节能改造创造了好的基础。
高压变频范文第4篇
【关键词】 高压变频器 煤气加压机 经济效益
1 引言
西区能源中心混合煤气加压机设计4台，开3备1，单台流量60000立方米每小时，单台电机功率630千瓦，运行效率85%。由于混合煤气外送量受用户用量和煤气产量的制约，波动频繁，管网压力波动大，以前的调节方式为进口阀门加回流阀调节模式，该种方式调节跟踪慢，同时浪费大量电能。经过论证决定进行变频改造，在保留原有控制方式的基础上加装变频控制，通过调节电源频率改变加压机的转速。
2 变频必要性
（1）混合煤气因热轧加热炉全自控烧炉，煤气用量波动较大，煤气量和压力的波动只能通过大回流调整，调节跟踪慢。（2）混合煤气加压机负荷变化，只能通过加大回流调整，造成电量大量浪费。（3）负荷变化大时，若调整不及时，造成加压机振动，严重时造成设备损坏。（4）调整不及时或调整不了时，只能通过开停机来实现，造成开停机次数多，不利于设备稳定运行。
3 现场工艺要求和改造方案
（1）变频装置与电动机的连接方式如图3-1，其中J1、J2和J3为真空接触器，K1、K2为隔离刀闸。变频运行时，J1和J2闭合，J3断开；工频运行时，J3闭合，J1和J2断开。变频器异常时，J1和J2自动断开，同时J3自动闭合，自动切换到工频运行。K1、K2的作用是保证机组旁路工频运行时检修变频器形成明显的断开点，保证设备及工作人员的安全。电机故障跳闸时，可联跳J1或J3，并将故障信号送至plc报警。
（2）合闸回路中串联一个变频器发出的“合闸允许”信号，以保证加压机需要在变频状态运行时，变频器在具备上电条件后才能闭合上级进线开关。总跳闸回路中并接一个变频器发出的“事故跳闸”信号，以保证在变频器系统出现严重故障或者检测到现场需要停机的事故后，能够及时联跳上级进线开关。
（3）变频器组整流变压器一次侧绕组或一次侧进线电缆的短路故障时开关必须立即跳闸，保护动作电流整定值保证躲过整流变压器空载合闸励磁涌流而不跳闸，本机设置在整流变压器额定电流的8倍。变压器二次侧故障保护采用延时跳闸方式，当变压器二次侧绕组、变压器二次侧与各单元箱相连的电缆以及单元输入整流桥的短路故障时可跳开进线开关。保护延时短，时间整定应设置足够长以保证变压器在励磁涌流期间不发生跳闸，动作电流整定值设置为整流变压器额定电流的2倍，保证出现整流变压器二次侧故障时，在500ms内跳闸。
（4）外部信号线路与plc系统连接的信号线路、远控信号线，各种传感器的输入/输出线、各种测量信号线等控制电缆选用全屏蔽电缆，控制线与电源线分开走线，保证各种信号线工作正常不会受到各种电磁干扰。
（5）变频器控制实行压力PID闭环控制，实时跟踪，在20秒时间内跟踪20HZ调节。同时变频故障情况下通过旁路使用原有控制，保证运行的稳定可靠性。变频器具有本地面板控制功能和远方控制功能，两种控制功能具有转换开关和转换键，变频装置预先设定运行参数，当变频装置设定为就地运行时，能屏蔽外部输入，按预定参数运行。
4 变频改造后的效果
4.1 生产工况明显改善
邯钢西区能源中心混合煤气加压机变频器自改造投运以来，运行稳定，状况良好。运行电流较改造前平稳很多，转速波动也较以前大大减少。煤气柜中控操作更加方便，通过对变频器的调节能很好的控制其他工艺参数，调节精度也明显提高，间接地增强和提高为热轧等用户供气质量。
4.2 经济效益显著
混合煤气加压机节约电能在现运行方式下可节约40%--75%，即每台每小时可节约电能：210KWH，按年运行7000小时计算，年节约电能：210*7000=1470000KWH。
5 结语
ZINVERT高压变频器投入运行后，设备运行情况及运用变频器后经济效益显著，非常适合在风机、泵类等通过调速控制，大量节能的负载场合使用，值得推广。
参考文献：
[1]ZINVERT系列高压智能节能系统用户手册.
高压变频范文第5篇
【关键词】高压变频软启动；一拖二变频器；励磁装置
引言
鞍钢炼铁总厂新烧分厂2#烧结机于1989年投产，主抽风机风量为23000m3/min，配电机为7600kW。在实际运行过程中，由于主抽风机配电机功率偏小，启动困难，且电机经常过载，影响烧结生产的稳定运行。特别是近几年，因电动机老化，原有引进的模拟系统启动装置不稳定，发生电动机启动不了，甚至烧毁现象。本项目为现有风机主电机和变频装置更新改造，在原有土建基础不动的前提下更换主电机为8000kW和一套电压型变频软起装置。
1、系统概述
鞍钢烧结风机同步电机高压变频软启动系统技术方案是采用高压一套“一拖二”变频软启动系统，用以解决电机直接启动对电网和风机造成巨大冲击的问题。同时，该系统通过内置同步切换装置，在电机与电网频率和相位同步后，自动将电机平滑无冲击地切换到电网运行。
变频器（软启动）采用一拖二方式；电动机站及温度检测等在控制系统中统一考虑.风门关闭不严10%开度情况下能够满足正常启动。
2、主传动电气控制方案
对于此烧结变频软启系统，西门子提供完美无谐波系列变频器，其采用多电平串联技术，36脉冲整流电压源设计，确保电网侧的谐波满足GB的标准，由于是电压源设计，确保整个启动过程中电网的功率因数保持不变，变频器选型具有足够的裕量，适合大惯量烧结风机的启动，该系列变频器在鞍钢有着良好和广泛的应用业绩，由于内置的同步传输功能更适合大型同步机及异步机的启动应用。
2.1变频软启动系统组成及工作原理
高压变频软启动系统由高压变频器、升压变压器、同步电机（包括励磁装置）和高压开关等设备组成。
高压变频软启动系统的基本工作原理以SM#1为例说明如下：
（1）确保#1风机重载启动；（2）合开关MBC#1和开关MBM#1，变频器驱动SM#1电机开始工作，其输出频率从0Hz逐步升到50Hz（时间可设定），同时，变频器的输出电压（升压变压器后）对应的从0V升到10KV，SM#1电机开始在额定转速下运行；（3）变频器检测电网电压的频率、相位和幅值，并调整其输出电压逐步达到和输入电网电压同频同相；（4）变频器确认输出电压和电网电压同频同相并锁相后合开关MBL#1――由于这时电机的频率和相位与电网一致，切换过程对电网没有任何冲击；（5）切换过程中电机由变频器和电网共同供电，变频器逐步将电机的负载由变频器转移到电网，最后变频器断开开关MBM#1；（6）最终电机SM#1负载由电网承担，启动过程完毕。
高压变频软启动系统中的高压变频器采用西门子完美无谐波系列（PerfectHarmony）高压变频器。该系列高压变频器采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出，具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性。
变频器的功率单元为模块化设计，可以从机架上抽出，移动和更换，所有单元可以互换，更换单元不须专用工具，更换一个单元的时间一般小于10分钟。逆变器侧采用高开关频率的IGBT器件，保证良好的输出波形。输入侧的隔离变压器能保护电机不受共模电压的影响。整个变频系统采用空冷，带有防护滤网。
变频装置有过电压，过电流，欠电压，缺相，变频器过载，变频器过热，电机过载，输出接地，输出短路等保护功能。变频装置有隔离变压器的各种保护。变频器带转速跟踪再起动功能。变频器为高-高结构，10kV直接输入和7.2kV输出，输出为单元串联移相式PWM方式，输出相电压为13电平，线电压为25电平。系统一体化设计，包括输入干式隔离变压器，变频器等所有部件及内部连线，用户只须连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。36脉冲整流输入满足并优于IEEE519～1992及GB/T14519～93标准对电压失真和电流失真小于等于3%。由于是电压源设计，因此在30～100%的负载变化情况内达到或超过0.95的功率因数（无需功率因数补偿装置）。无需滤波器变频器就可输出正弦输出电流和电压波形，对电机没有特殊的要求，可以使用普通异步电机，电机不必降额使用。具有软起动功能，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌，可确保电机安全、长期运行。变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%，变频器有共振点频率跳跃功能。变频装置对输出电缆长度无任何要求，电机不会受到共模电压和dv/dt的影响。变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试，也可在没有高压情况下用低压电进行空载调试。控制采用无速度传感器矢量控制，起动转矩可达100%。变频器对电网电压波动有极强的适应能力，在±10%范围内变频器能满载工作，在35%的电压下降情况下变频器能继续运行而不跳闸（降载运行）。满载时变频器部分效率为97%以上。控制系统采用全数字微机控制，有自诊断功能。电机参数自动检测、控制系统参数自动优化。变频器功率单元和主控系统通讯采用光纤连接，具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好。控制系统具有在线检测变频器输入电压、电流、输入有功功率、无功功率、输入功率因素、累计用电量、输出电压、电流、功率、频率、电机转速等。
2.2同步电动机励磁装置
励磁装置兼具变频起动变频运行和工频起动工频运行的要求，同时可满足变频起动工频运行的要求。在电机工频异步起动和工频运行过程中，对电机进行有效的励磁控制、限制及保护，并实现调节，设有恒励磁电流、恒功率因数和恒无功功率等自动调节手段；在电机变频起动和变频运行过程中完全受变频器控制，设有恒励磁电流自动调节方式。
2.3PLC控制柜
启动过程中需要一套PLC控制柜完成启动过程中的逻辑连锁，通过与变频器本省的信号交换来控制个断路器的闭合和开启。
2.4整流变压器
该变频软启系统需提供三种形式的变压器，其中变频器配套的变压器已随变频器一起提供。此外由于电机电压为10KV，变频器输出为7.2KV，因此在变频器输出与电机之间需增加一台升压变压器.此外对于每套励磁系统，需要提供一台整流变压器。
3、电动机速度控制
变频器采用矢量控制系统对电动机进行速度控制，从静止状态克服静阻力矩加速直至达到额定速度，完成空载启动过程中电动机的速度控制。
4、变频器控制器专有的特殊功能介绍
变频器自身软件中包含同步传输控制软件，不需要外部的同期控制设备。在电机同步电网过程中利用锁相功能瞬间可使电机同时连接在变频输出及电网上，确保电机无扰可靠并网，如果并网失败，变频器可抓住电机进行下一次并网。
5、结束语
变频型软启动控制器及电动机自投入生产以来，运行安全、平稳可靠，各项性能均优于改造前技术指标，受到用户的好评，也在鞍钢得到了进一步的应用和推广。
参考文献
[1]西门子软启动装置用户手册
