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供稿︰廣東明陽龍源電力電子有限公司 2017/4/5 9:31:49

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  • 關鍵詞︰ 高壓變頻器
  • 摘要︰《“十三五”節能環保產業發展規劃》提出要提升節能技術裝備、環保技術裝備、資源循環利用技術裝備等技術裝備的供給水平,高壓變頻器作為節能減排和電機調速的重要技術裝備在各種工業場合將得到廣泛的使用,給變頻器市場帶來了一場新的機遇和挑戰。由于各行的控制要求不同,現場環境不同,這對變頻器也提出了更高的要求.

    1、引言

   《“十三五”節能環保產業發展規劃》提出要提升節能技術裝備、環保技術裝備、資源循環利用技術裝備等技術裝備的供給水平,高壓變頻器作為節能減排和電機調速的重要技術裝備在各種工業場合將得到廣泛的使用,給變頻器市場帶來了一場新的機遇和挑戰。由于各行的控制要求不同,現場環境不同,這對變頻器也提出了更高的要求︰

   1、變頻器必須具備更優的技術。控制方式包括VF控制算法、矢量控制算法和MMC控制算法,具備無擾工頻-變頻切換、飛車啟動和低電壓穿越等先進技術,如此才能夠提供更優的控制性能和更可靠的穩定性,適應更多的控制、調速場合。

   2、變頻器必須適應各種嚴峻的應用環境。變頻器應用領域拓寬,各種因環境因素導致的變頻器故障也隨之而來,為此,變頻器必須設計各種定制化設計以應對現場出現的惡劣環境,如岸電變頻電源的強腐蝕性環境、冶金行業的強磁場環境、礦業的強灰塵環境等等。

   3、變頻器提供智能遠程監控系統。傳統變頻器的控制都是在變頻器就地控制和DCS在線控制,工程造價成本高且均要求人員在線值守,後期運維成本高。變頻器提供遠程監控和控制平台,則無論運行人員在哪里均可對機組系統的參數實時監控系統。

   4、變頻器能夠提供整體解決方案。過去變頻器項目大部分為新建廠區變頻器采購投運,項目由于總工期較長,預留給變頻器的工期也長。現在變頻器改造應用場合越來越多,均要求項目工期越短越好,最後能夠不影響機組的正常運行,項目整體投資低,能夠提供項目整體解決方案,一站式完成改造工作。


   2、簡約集成型高壓變頻器簡介

   簡約集成型高壓變頻器是廣東明陽電力電子有限公司推出的一種一站式滿足客戶需求的高壓變頻器整體解決方案。產品方案涵蓋6kV和10kV系列,額定容量範圍200kVA~9500kVA,具備最先進的控制方式和技術。主回路采用功率單元串聯方式組成,如圖1所示。


圖1︰主電路拓撲結構

   簡約集成型高壓變頻器為“高-高”型變頻器,高壓直接輸入,通過將若干個獨立的低壓變頻功率單元輸出串聯的方式實現高壓直接輸出,不需要升壓變壓器。高壓變頻器輸入隔離變壓器采用了多重化設計移相變壓器,可以有效地消除35次以下的諧波,不會對電網造成超過國家標準的諧波干擾,完全符合IEEE519及GB/T14519標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求,對電網諧波污染小。輸出側通過逆變器的PWM調制技術,輸出為多電平,使得變頻器的輸出電壓波形非常接近正弦波,無需輸出濾波器,可直接帶高壓電機運行。

簡約集成型高壓變頻器是將高壓變頻器的操作室、控制室、旁路室、散熱冷卻室、風道、移相變壓器室、功率單元室安裝在集成式殼體內。方案布置圖如圖2所示︰


圖2 簡約集成型高壓變頻器結構布局

   操作室、控制室、旁路室組成控制旁路室位于集成式殼體的一側,方便人員集中操作變;散熱冷卻室、風道、功率單元室沿縱向依次排列于集成式殼體的中間位置,功率單元所產生的熱量經過離心風機排到散熱冷卻室,經過冷卻後的冷氣再返回到功率單元室,形成內部循環散熱,大大降低了外部環境對高壓變頻器的影響;移相變壓器室單獨位于集成式殼體的另一側,每兩個相鄰室之間設置有防火隔牆,對每個室內都進行了隔離保護。散熱冷卻室根據現場條件,可以選擇強迫風冷散熱、空調散熱、風水冷散熱和液冷散熱方案,以達到最佳的散熱效果。

   功率單元使用組件式薄膜電容功率單元,使產品內部安裝工藝簡單,減少了安裝工時,更加符合變頻器的裝配、安裝和維護的需要。當功率組件出現故障時,可以將功率組件拆卸出來單獨進行維修,使維修更便捷,節約維護成本和人力。


   3、簡約集成型高壓變頻器優勢

   簡約集成型高壓變頻器使用科學合理的設計,將變頻器的控制、旁路、主電路和散熱系統合理地設計在集成式殼體內,用戶只需將輸入功率電纜和輸出動力電纜接好,即可直接驅動高壓電機,使產品成為一種整體解決方案。

   簡約集成型高壓變頻器和明陽通用型變頻器共用雲監控平台,雲監控平台提供,實時數據采集和處理,將現場變頻器的各種數據由現場路由器通過有線(WAN)或者無線(4G)傳送到雲平台上,然後在PC端或者手機上提供運行畫面顯示和系統數據查詢服務,使客戶即使在千里之遙也可以掌握變頻器的實時運行信息,也方便變頻器後期故障信息分析解決和變頻器維護。明陽電氣雲監控平台如圖3所示。


圖3、明陽電氣雲監控平台

   簡約集成型高壓變頻器具有IP54的高防護等級,可直接用于室外環境,內部集成式暖通系統,降低了對外部環境的要求。產品配備定制化功能,以客戶需求為導向,根據現場條件和項目需要,可對IP等級、冷卻方式、防曬、防潮、防腐蝕做訂制設計,使產品可適應高濕度、高寒、高溫、強風沙、強腐蝕等惡劣環境。

   簡約集成型高壓變頻器采用整機發貨,現場無需拆箱拼櫃,無需變頻器室且對地基的要求特別低,僅簡單吊裝即可安裝就位,施工環節簡單,一站式完成運輸、倉儲和現場整機安裝工作,所有調試測試工作均已在廠內完成,變頻器到現場後僅需簡單與電機參數調試核對即可直接投運。

   簡約集成型高壓變頻器能夠節約項目工期和減少項目整體投資,具有很高的收益性,以電壓等級為6kV,額定容量為1000kVA變頻器為例,項目投資及工期預算見表1︰

   表1 常規方案與明陽簡約集成方案工期與預算對比

對比項目工期(天)預算(萬元)

   常規方案簡約集成方案常規方案簡約集成方案


   明陽簡約集成方案較普通方案節約工期75%以上,節約項目總成本最高30%以上。


   4、總結

   只有站在客戶角度,設計客戶真正需要的產品,才能得到市場的青睞。簡約集成型高壓變頻器具備快速安裝、適應性強、可定制化、收益性高的性能,一站式滿足客戶的需求。簡約而不簡單的簡約集成解決方案必能為我國的節能減排事業貢獻出最大的力量。


審核編輯(王靜)
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