高压变频器在工业现场的运行效果分析

研制的高压变频器技术指标如下：

交流额定输出电压：6kV；

交流额定输出电流：53.5A，允许过载120%持续1min；

交流额定输出功率：400kW；

输出频率：1～50Hz可调；

加减速时间：10～1000s可设；

功率因数：大于0.95。

系统具有以下保护功能：交流缺相保护、欠电压保护、过电压保护，装置的过电流保护，电动机超速保护、堵转保护、过热和过载保护、瞬时停电再起动功能、故障及报警自诊断功能等。

经过实验室的各种实验验证，证明该系统已具备进入现场试运行的能力和条件。系统在酒泉钢铁公司热电厂灰浆泵房（参见图8-14）投入试运行，系统工作一切正常。高压变频器系统现场运行驱动的电动机型号：JS0148—6，定子额定电压：6kV，定子额定电流：37A，额定转速：985r/min，额定功率：310kW，功率因数：0.90。

图8-14 工业现场环境示意图

变频器带载满负荷运行时输出电压波形如图8-15所示，变频器带载满负荷运行时输出电流波形如图8-16所示。由图8-15可见，在5Hz以下的低频段时，由于输出电压低，输出电平数少（5电平），因此，在低频段的线电压谐波较大；随着输出频率的升高，输出电压不断升高，电平数越来越多，输出波形也越来越接近正弦波；在50Hz频率输出时，输出线电压已非常接近正弦波。由图8-16可见，以1Hz频率运行时，电流波形的谐波很大，而在5Hz运行时线电流谐波变小很多。因此，该系统最低运行频率虽然可以在1Hz，但此时电流谐波大，对电机不利；而在5Hz时的电流谐波是可以接受的，所以该装置的最低运行频率为5Hz。(www.xing528.com)

图8-15 变频器带载满负荷运行时输出电压波形

变频器带载满负荷起停电机时输出电流波形如图8-17所示。由图8-17可见，在带载满负荷起停时变频器的输出电流波形平稳，无大冲击，实现了软起停的功能，说明给定积分器很好地起到了减小电流冲击的作用。

在变频器带载满负荷运行时和变频器未运行时分别测试电网侧电流波形，可得到图8-18所示的实验曲线。由图8-18可见，所设计的高压变频器对电网的污染较小。

图8-16 变频器带载满负荷运行时输出电流波形

图8-17 变频器带载满负荷起停时输出电流波形

图8-18 电网侧电流波形