微能中低压超大功率“并机”结构变频器在热电
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一、引言
在国内通用低压(AC1000V以下)传动市场上,多数变频器生产厂家一般只生产315KW以下的机型,对于更大功率(355-1000KW)等级的电机,很多厂家都束手无策或者采用国外的产品,深圳微能科技公司针对市场上客户的需求以及目前国内在这一领域上的空白,组织研发力量进行研发,于2005年底先后完成了560、630、710、800、1000kW? 380V及660~690V的设计。公司于06年初提供了首台380V? 630kW变频器在山东招远某厂投入运行,最早投运的机器已运行两年多,实践证明现场运行稳定、可靠。这标志着微能科技公司在生产低压超大功率变频器技术方面达到了一个新的高度,也为国人在掌握这方面技术上做出有益的尝试和突破

二、变频调速方案介绍
由于电机电压,变频器输入电压等级不同, 合理的电压等级选用显的至关重要,微能公司结合工程项目经验和微能变频器特性一般按如下原则选用经济合理的方案即电动机变频调速有如下三种方案:
1.低---低方案:AC380V,500KW以下电动机采用380V变频器+低压电动机方案。
2.高低--高方案:1000kW以内的高压电动机采用,变压器+低压变频器+变压器+高压电动机方案
3.高---高方案:1000KW以上优选高压变频器+高压电动机方案。
但是在国内有着许许多多的负载特别是大功率的风机和水泵功率都在315KW以上,而电压等级都是380-690V,国内变频器厂家受到功率开关器件容量限制,单个变频器的容量是十分有限的,使得国内超大功率变频器的技术发展停止不前。 深圳微能科技公司经过研发和实践,对于实现大容量的变频器,同样也可以采用并联技术。通过多个变频器并联进行扩容,不仅可以充分利用新型IGBT开关器件的优势,减少系统的体积,降低噪声,还可以提高系统的动态响应速度,与此同时经比较高-低-高或高-高方案可节约一倍以上的成本投入。

三、变频器并机的原理
所谓并机就是用二台小功率变频器共同驱动一台大功率电机,但是交流变频器间的并联运行远比直流电源并联运行复杂,由于是逆变频率输出,必须要解决以下问题:
1.两台或多台投入并联运行时,相互间及系统的频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才能投入,否则会引起系统不稳定或各逆变单元间产生环流;
2.并联工作过程中,各台变频器输出必须保持一致,否则,频率微弱差异的积累将造成系统输出幅度的周期性变化和波形畸变,相位不同使输出幅度不稳;
3.均流要求高,均流包括有功和无功均流,即功率的平均分配包括有功功率和无功功率的平均分配;
4.故障保护除单台变频器故障保护外,当均流或同步异常时,要将相应有故障的变频器切除,确保系统的稳定。
解决上述问题的关键是解决均流问题,鉴于此,采用有功和无功并联控制方式,目前生产之机器均流水平均很理想,每台机器电流不均衡部分均限制在1%额定电流范围内。微能公司集电力电子运用于电机驱动控制的专业技术,采用先进的SVPWM优化调制方法,将光电隔离/传输技术运用于变频器的控制与驱动。结合先进的电力电子器件,微能并机结构超大功率变频器具有技术先进、性能稳定、体积小、价位低的特点

四、实际运用
我们通过在福建某热电厂锅炉引风机上的实际改造来说明:
电厂锅炉行业中,已大量对风机、水泵类进行变频改造,并取得了显著的节能效果。但其进行节能改造的低压设备大部分是315KW以下,而这次微能公司改造的是690V,560KW的交流电机。
并机方案
在该改造项目中,针对引风机驱动电机功率较大,使用微能公司最新研发的并机机型(就是用二台小功率变频器共同驱动一台大功率电机),其具有以下优势:

*不需要进行单独的结构设计;
*可以大幅提高交期速度;
*对品质的容易控制;
*较高的性价比;
并机方案示意图如下所示:

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