1引言随着电力电子技术、计较机技术、自动控制技术的成长，电气传动技术正履历着比力年夜的刷新。工业生产领域年夜量使用的高压感应异步电念头，已由传统的改变其它机械环节的控制方式，改造为直接改变供给的交流电源的频率和幅值的变压变频控制方式，进行速度调理和位移控制，从而可以提高生产工艺，下降能源消耗。非凡是在现今面临能源危机的条件下，节能降耗不近期的直接经济效益，更有久远的社会效益。采用新型高压年夜功率电力电子器件机关的直接“高-高”式变频器，具有结构简单，工作靠得住的特点，有很好的调速和起动与制动性能。由于采用不控整流和全控器件进行开关调制，具有输进侧高功率因数、整装配优良的控制性能和高的运行效率。非凡是经由过程改变送给电念头的电流的频率，在很宽的转速范围内进行高效率的转速调理，可以取得很好的节电效果，在风机和水泵的节能改造上已获得普遍证实。2高压变频器的系统组成和原理AMB-HVI高压变频用具有运行稳定、调速范围广、输出正弦波形好、输进功率因数高、效率高等特点，对电网谐波污染小，整体谐波畸变THD小于4，直接知足IEEE519-1992的谐波抑制尺度，功率因数高，没必要采用功率因数抵偿装配，输出波形好，不存在谐波引发的机电附加发烧和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，没必要加输出滤波器，就能够使用普通的异步机电。2.1功率单元AMB-HVI系列高压变频器6KV系列每相由六个的功率单元串联而成，10KV系列每相由九个的功率单元串联而成，各功率单元具有完全不异的结构。每一个功率单元为三相输进，单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，同时还包括驱动、庇护、监测、通讯等组件组成的控制电路，其结构如图2所示。经由过程控制IGBT的工作状态，输出PWM电压波形。每一个功率单元额定输出电压为580V，串联后输出相电压3480V，线电压到达6kV或`10KV。AMB-HVI系列高压变频器输出采用多电平PWM技术，统一相的功率单元输出不异幅值和相位的基波电压，但各载波之间相互错开一定电角度，实现多电平PWM，使得输出电压很是接近正弦波。输出电压的每一个电平台阶只有单元直流母线电压年夜小，所以dv/dt很小，功率单元采用较低的开关频率，以下降开关消耗，但输出波形的等效开关频率可以到达单元开关频率的6倍，且输出电平数增加，输出相电压为13电平，电平数和等效开关频率的增加有益于改善输出波形，下降输出谐波，其输出波形。2.2IGBT驱动原理IGBT驱动原理在AMB-HVI变频器的功率单元中，使用高性能、智能化的专用IGBT驱动模块对主控系统输出的PWM控制旌旗灯号进行隔离、缓冲处置后，使弱电旌旗灯号（TTL电平）能够驱动高压回路中的年夜功率IGBT器件，输出我们需要的SPWM电压。驱动模块辅助功能还包括：对IGBT进行短路、过流、欠压、过热监测和庇护。当负载或功率单元一旦泛起短路、过流、欠压等方面故障，驱动模块将故障旌旗灯号上传到主控系统，主控系统的微处置器将凭据故障类型进行分辨处置后，发出饬令使驱动模块遏制工作，制止该功率单元的输出。与此同时主机中故障处置控制逻辑还会凭据故障类型进行更进一步判定，以决议系统是否发生真实的故障，以便系统接纳报警停机或继续运行，以庇护变频器与配电系统的平安，不至于造成更年夜的故障和更年夜的经济损失。2.3输进变压器AMB-HVI系列高压变频器的输进侧变压器采用移相式变压器，其电气原理图如图4所示。变压器原边绕组为6kV，副边共十八个绕组分为三相。每一个绕组为延边三角形接法，划分有±5o、±15o、±25o移相角度，每一个绕组接一个功率单元，这类移相接法可以有用地消除35次以下的谐波。是以，采用移相变压器进行隔离降压，使得输进侧功率因数在0.96以上，不会对电网造成跨越国家尺度的谐波干扰。3改造方案斟酌到变频器退出运行后，为了不影响生产，确保系统正常工作，设置装备摆设工频旁路，当变频器泛起故障时，将机电投切到工频下运行。整个系统由1台高压变频柜、1台控制柜、1台变压器柜、一台旁路柜、一台机电及一台送风机组成。高压隔脱离关，为了确保不向变频器输出端反送电，K1与K3采用一个双投隔脱离关，实现自然机械互锁，并采用S7-200PLC控制系统实现电气连锁，避免系统误操作。当K2、K3闭合，K1断开时，机电运行在变频状态；当K2、K3断开，K1闭应时，机电工频运行，此时高压变频器从高压中隔离出来，便于检修、维护和调试。在变频改造之前，#1炉两台送风机均采用调理风板开度的方式控制汽锅进风量，由于其机电裕量较年夜，因而电能的浪费非凡严重，同时由于频仍的对风板进行操作，致使风板的靠得住性下降，影响机组的稳定运行。且机电工频起动非凡坚苦，起动电流年夜，对电网冲击较年夜，并造成机电笼条松动、有开焊断条的危险。一般起动后不答理停机。进行变频改造后，送风机的风板开度连结全开，基本不需要改变，凭据现实所需的风压，由DCS系统经由过程PID调理计较，输出4~20mA模拟电流旌旗灯号发给变频器，经由过程调理变频器的输出频率改变机电的转速，到达调理送风量的目的，知足运行工况的要求。同时，进行变频改造后机电在启动和调理进程中，转速平稳变化，电流没有任何冲击，解决了机电启动时的年夜电流冲击问题，消除年夜启动电流对机电、传动系统和主机的冲击应力，年夜年夜下降日常的维护调养费用。4节能效果年夜唐洛阳双源热电有限公司#1炉送风机经过变频改造后提高了运行的自动化水平，下降了年夜量电能消耗，较年夜水平地下降了运行成本，取得了较好的经济效益和社会效益，具体节能分析如表1所示。5结论送风机经过变频改造后，勤俭了年夜量的电能，改善了工艺进程，机电实现了软启动，延长装备的使用寿命，削减维修量；机电的振动情况获得了改善，取得了预期的效果。中高压变频调速系统是实施有用节能的重要装备，是国家当前社会经济成长的急需，在加速建设勤俭型社会的历史进程中，我们势必迎来一个高压变频调速技术成长和推行运用的时代。