高压变频系统组成(合康亿盛)
高压变频器主电路原理简介
高压变频器主电路原理简介一、高压变频器装置的构成高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成，见图1所示。
图1、高压变频器装置构成二、功率单元原理功率单元柜为成套装置的核心部分，也是电机定子大功率变频电源的产生模块。
功率单元柜主要由功率单元箱（图1中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并辅以控制构成。
每个功率单元的电气原理见图2所示，每个功率单元由外部输入三相电源A/B/C供电，经内部整流滤波后逆变成单相电压U/V输出。
整流由三相不控整流完成。
逆变部分采用IGBT功率器件，控制方法采用SPWM逆变控制技术。
图2、功率单元电气原理图三、功率单元柜高压形成为了形成高压3kV、6kV或10kV电源，采用了将多个功率单元的输出电压串联叠加直接形成高压输出（如图3所示），此方法类似于干电池叠加，通过若干个功率单元的叠加可产生所需要的相电压数值。
图2、功率单元相串原理功率单元中电压、功率换算关系:1、相电压=线电压/√32、功率单元电压=相电压/功率单元串联数3、功率单元功率=变频器总功率/功率单元串联数/3例如：6 kVAC的高压变频器，功率为1.5 MW，每相由6个功率单元串联叠加而成，3相共18个功率单元，那么：相电压=6000/√3 = 3464.2 VAC功率单元电压=3464.2/6 = 577.4 VAC 功率单元功率=1500/6/3 = 83.3 kW对于3kV高压变频器，每相一般由3～4个功率单元串联叠加而成；对于6kV高压变频器，每相一般由5～7个功率单元串联叠加而成；对于10kV高压变频器，每相一般由8～10个功率单元串联叠加而成；四、EACO电容在高压变频器中的应用在高压变频器的DC-LINK这个应用场合，EACO薄膜电容以其优越的电性能得以广泛应用，EACO薄膜电容与电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低ESR和ESL、长寿命、干式防爆、无极性和高频特性好等优越的电气性能，在高压变频器中DC-LINK应用薄膜电容替代电解电容是一种趋势。
武汉合康亿盛电气连接系统有限公司多极性母排产品手册说明书
武汉合康亿盛电气连接系统有限公司ＷＵＨＡＮ ＨＩＣＯＮＩＣＳ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＣＯ．， ＬＴＤ．武汉合康亿盛电气连接系统有限公司是北京合康亿盛变频科技股份有限公司控股公司，公司致力于电气产品连接技术解决方案，旗下主要产品包括叠层母排，电抗器、电动汽车充电连接器， 高压连接器等， 产品被广泛运用于电动汽车、风能、太阳能、智能电网等新能源行业，长期为行业客户提供完美的解决方案及产品供应。
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发电厂凝结水泵变频运行规程 精品
凝结水泵变频运行规程1.凝结水泵变频器1.1 设备概述凝结水泵变频器是北京合康亿盛科技有限公司生产HIVERT通用高压变频器。
变频器由变频柜及旁路切换柜组成。
为防止变频器运行超温跳闸，变频室内装有柜式空调。
变频柜由以下几部分组成：变压器部分、用户I/O部分、控制部分、功率单元部分。
凝结水泵变频器变压器容量为1250 kVA，一次额定电压为6kV星形接线方式，每相有五个额定电压为690V次级绕组共十五个，变压器次级绕组在绕制时相互之间有一定的相位差，这样消除了大部分由独立单元引起的谐波电流。
凝结水泵变频器功率单元原理图1.2 凝结水泵变频器控制电源凝结水泵变频器控制电源来自机保安和隔离变抽头（第三抽头），并从此电源引出一路经隔离变后给变频器UPS供电，带变频器控制及装置电源，另一路带变频器隔离变和功率单元的风机电源，两路电源一路运行一路自投备用，正常首选隔离变抽头电源，只有当其电源消失时机保安电源自动投入。
1.3 变频器切换柜刀闸操作注意事项1.3.1 工频、变频方式的切换必须在凝结水泵停止状态且凝结水泵6kV开关在试验位置时进行。
1.3.2 两台凝结水泵任一6kV电源开关在“工作”位时禁止打开两台凝结水泵变频器切换柜柜门。
1.3.3 同一凝结水泵变频器输出/旁路刀闸为单刀双掷刀闸，只能合于输出或旁路位置，输出/旁路刀闸与输入刀闸之间有机械闭锁即：先合上输出/旁路刀闸后才能合输入刀闸，先拉开输入刀闸后才能拉开输出/旁路刀闸；输出/旁路刀闸与输入刀闸之间程序锁闭锁关系为：一台凝结水泵输出/旁路刀闸在输出位闭锁另一台凝结水泵输出/旁路刀闸切至“输出”位；一台凝结水泵输入刀闸在“输入”位闭锁另一台凝结水泵输入刀闸合闸。
1.4 HIVERT通用高压变频器还具有以下保护功能、特性1.4.1 过载、过流保护，跳变频器。
1.4.2 缺相保护，跳变频器。
1.4.3 过压保护，跳变频器。
1.4.4 过热保护，跳变频器。
高压变频器的工作原理
高压变频器的工作原理高压变频器是一种广泛应用于工业领域的电力调节装置，主要用于控制和调节电机的转速和电压。
它将输入的电源交流电转换为可调节频率和电压的交流电，从而实现对电机的精确控制。
下面将详细介绍高压变频器的工作原理。
一、高压变频器的基本构造高压变频器一般由整流器、中间电路、逆变器三部分组成。
1. 整流器整流器主要将输入电源的交流电转换成直流电。
这一部分通常采用整流桥电路，将交流电通过二极管桥进行整流，得到稳定的直流电。
2. 中间电路中间电路是高压变频器的关键组成部分，主要由电容器、电感和继电器组成。
电容器用于储存电能，电感则用于平滑电流。
中间电路的作用是为逆变器提供稳定的直流电源。
3. 逆变器逆变器是高压变频器的核心部分，负责将直流电转换成可调节频率和电压的交流电。
逆变器通常由IGBT（绝缘栅双极型晶体管）构成，控制IGBT的开关频率和占空比可以实现对输出电压和频率的调节。
二、高压变频器的工作原理高压变频器的工作原理可以分为如下几个步骤：1. 电源输入当高压变频器接通电源后，输入的交流电经过整流器进行整流，转换为直流电。
直流电通过中间电路的电容器和电感，得到稳定的中间电压。
2. 逆变器控制在逆变器部分，通过对IGBT进行开关控制，将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
逆变器的开关频率决定了输出电压的波形，开关的占空比则决定了输出电压的大小。
3. 输出电源逆变器输出的交流电经过滤波电路后，得到稳定的输出电源。
输出电源的频率和电压可以通过调节逆变器的开关频率和占空比来实现精确的控制。
4. 电机控制最后，高压变频器将调节好的交流电供给电机，实现对电机的精确控制。
通过调整高压变频器的频率和电压，可以实现电机的变速和定速运行，满足不同工况下的需求。
三、高压变频器的优势高压变频器作为一种先进的电力调节装置，具有以下几个优势：1. 节能效果显著：高压变频器可以根据实际需求调节电机的转速，避免了传统的机械变速方式带来的能量损失，从而大大提高了能效。
高压变频单元的组成及工作原理
高压变频单元的组成及工作原理高压变频器指的是串联叠加性高压变频器，即通过采用多台单相三电平逆变器串联连接，输出可变频变压的高压交流电。
本文重点介绍下高压变频器有几部分组成，以及高压变频器的工作原理是怎样的。
高压变频器有几部分组成主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。
其中许多常见故障是由电解电容引起。
电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。
电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ℃，寿命减半。
因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。
采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。
在电容器维护时通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5 MΩ以下时应考虑更换电解电容器。
高压变频器的工作原理按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：n=（1一s）60f/p=n。
×（1一s）（P：电机极对数；f：电机运行频率;s：滑差）从式中看出，电机的同步转速n。
正比于电机的运行频率（n。
=60fp），由于滑差s一般情况下比较小（0-0．05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n。
，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。
电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。
将单相或三相交流电先经过整流电路变成直流电，将整流后的直流电加到高频开关电路上，通过控制电路控制开关电路的通断时间，随着开关电路的通断变化就会在输出端产生频率可变的交流电。
高压变频器的基本结构gaoya
一．高压变频器的基本结构将50HZ（60HZ）固定6KV（10KV）电网频率变换成0-50HZ可调频率的功率变换设备称为变频器，输出3KV/6KV电压的变频器称为高压变频器。
变频器一般由三部分组成：整流电路AC-DC；中间直流环节，滤波和能量储存；逆变器DC-AC。
二．工作原理高压变频器是由多个单元串联而成，上图显示了如何由低压单元叠加达到高压输出目的。
各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电，额定电压为630V，每相6个，因此相电压为3780V，所对应的线电压为6600V，给功率单元供电的二级线圈互相存在一个相位差，实现输入多重化，由此可消除各单元产生的谐波。
三．专业的指标数据是衡量产品性能的唯一标准衡量高压变频器性能的主要指标有：输入对电网的谐波污染；输入的功率因数；输出波形的质量，可靠性等。
1．输入谐波高压变频器输入整流环节都为非线形的，会对电网产生谐波，其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数密切相关。
输入谐波对电力系统的影响：如果变频器输入电流谐波较大，对电力系统会影响继电器装置、测量仪器仪表、计算机系统及通信设备的正常工作。
谐波会使挂在同一电网的电机、变压器和电容等用电设备损耗增大，严重时会过热或烧毁设备。
输入谐波的数值应该控制在标准之内：IEEE519-1992国际标准；GB/T14549-93国家标准。
图：六脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲晶闸管整流电路及输入电流波形图：36脉冲整流电路即可输入基本完美的无谐波电流波形减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。
通过对上面6脉冲二极管、12脉冲二极管、12脉冲晶闸管和36脉冲的输入波形比较，6脉冲可以有效的抵消5次以下的谐波，12脉冲整流可以有效的抵消11次以下的谐波，36脉冲可以有效的抵消35次以下的谐波。
在不加滤波器的情况下，完美无谐波变压器的谐波含量控制在2%之内。
高压变频单元的组成及工作原理
高压变频单元的组成及工作原理高压变频单元是由变压器、电源模块、稳压模块、变频器和调变模块组成的。
这种单元通常被用于电力系统中，能够有效控制电力系统的容量和稳定输出频率。
变压器是高压变频单元中的主要元件，它将高压能量转换为低压电能，以便随后的稳压和变频模块使用。
它由两组线圈和一个磁铁组成，线圈的一端的电压高于另一端的电压，通过物理感应使磁铁产生电磁感应，将高压能量转换为低压能量，从而满足后续的稳压和变频模块使用需求。
电源模块是高压变频单元中的关键模块，它可以根据电网输入的电压/电流比例发出相应的控制信号，从而控制变压器的输入功率。
电源模块具有自动感应电源，开关以及输入功率采集等功能，更有益于智能化控制和负荷拓扑架构的搭建。
稳压模块主要是对变压器输出的低压能量进行控制，保证变频器输出的有效频率。
稳压模块被设计为一个直流电路，其内部采用特殊的比例控制保持电压的稳定，并获得较低的噪声水平，以减少系统噪声。
变频器是高压变频单元中最重要的模块，它通过改变电网输入电压的频率，从而实现电网容量和输出频率的控制。
变频器通过控制电流输入和输出，具有良好的功率因数和低噪声特性，可以提供可靠的稳定输出，从而达到节能和低噪声的目的。
最后是调变模块，它可以控制变频器的输出电压，实现电力系统的稳定运行。
调变模块采用高精度的反馈技术和复杂的算法，根据系统状态和输入功率控制变频器输出的频率和电压，从而实现系统最佳运行状态。
可以看出，高压变频单元是节能环保、可靠性强、低噪声的模块组合，可以有效控制电力系统的容量和稳定输出频率。
其中每个模块都有各自的功能，且协同工作，以达到良好的系统控制效果。
综上所述，高压变频单元由变压器、电源模块、稳压模块、变频器和调变模块组成，可以有效控制电力系统的容量和稳定输出频率，为电力系统提供有效节能和可靠性。
北京合康高压变频器说明书
北京合康高压变频器说明书
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一、产品介绍：
本产品是一种用于电力系统中的高压变频控制装置。
其主要功能是将电力系统中的高压交流电转换为可调节的直流电，并对电流、电压、功率等参数进行实时监测和控制。
二、产品特点：
1.高效节能：采用先进的变频控制技术，能够有效地降低电力系统中的能耗；
2.稳定可靠：具有良好的电气性能和稳定性，能够保障电力系统的安全稳定运行；
3.易于维护：具有智能化的维护系统，可以实现在线设备状态监测和远程故障诊断，方便快捷；
4.应用广泛：可广泛应用于电力系统中的变电站、水泵站、风机场等领域。
三、技术参数：
输入电压：AC380V/660V
输出功率：5KW-5000KW
调节范围：0-100%
频率范围：0-100Hz
工作温度：-10℃-55℃
储存温度：-20℃-65℃
四、使用方法：
请先阅读产品使用手册，正确接线、设置参数和启动控制系统，确保设备正常运行。
五、注意事项：
1.在使用过程中，请勿将设备暴露在高温、潮湿、有腐蚀性或易产生尘土等环境中；
2.在设备维护或故障排除时，请务必按照厂家提供的维修指南进行操作；
3.设备启动时，请务必先检查设备的接线是否正确，并逐步启动装置，防止冲击电流对设备造成损害。
六、服务支持：
北京合康是一家专业从事高压变频器的研发、生产和销售的企业，具有良好的产品质量和售后服务体系。
如果您对产品有任何疑问或需求，请联系我们的客服中心，我们将竭诚为您服务。
HIVERT系列高压变频用户手册-北京合康亿盛
用 户 手 册
User's Manual
2007 年 4 月 版本 V2.3
北京合康亿盛科技有限公司
高压变频器用户手册
目
录
HIVERT 系列高压变频器 ................................................................................................................................... 1 安全性规则和警告 ............................................................................................................................................ 5 1 概述 ................................................................................................................................................................. 6 1.1 变频器特性 .......................................................................................................................................... 6 1.1.1 高质量电源输入 ................................................................
高压变频系统组成(合康亿盛)
第二部分
电路板
高压变频器系组成
单元电路板
矢量控制单元电路板
单元控制板
单元驱动板
第二部分
高压变频器系组成
三、功率单元
功率单元原理见图2.7，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形桥式逆变电路。
高压变频器系组成
控制器由三块光纤板、一块信号板、一块主控板和一块电源板组成，各板之 间通过总线底板连接，如图2.11所示。 光纤板通过光纤与功率单元传递数据信号，每块光纤板控制一相的所有单元。 光纤板周期性向单元发出脉宽调制（PWM）信号或工作模式。单元通过光纤接收其 触发指令和状态信号，并在故障时向光纤板发出故障代码信号。 信号板采集变频器的输出电压、电流信号，并将模拟信号隔离、滤波和量程 转换。转换后的信号用于变频器控制、保护，以及提供给主控板数据采集。 主控板采用高速单片机，完成对电机控制的所有功能，运用正弦波空间矢量 方式产生脉宽调制的三相电压指令。通过RS232通讯口与人机界面主控板进行交换 数据，提供变频器的状态参数，并接受来自人机界面主控板的参数设置。
图2.9 单元驱动板原理图
第二部分
高压变频器系组成
四、控制系统
控制系统由控制器、IO接口板和人机界面组成，各部分之间的联系，如图2.10 HIVERT变频器控制系统结构图所示。
图2.10 HIVERT变频器控制系统图（10kV系列）
第二部分
第二部分
高压变频器系组成
图2.8 单元控制板原理图
第二部分
高压变频器系组成
图2.9为单元驱动板原理图。驱动板用于产生4个IGBT的驱动信号，并将IGBT 的故障信号反馈到单元控制板。驱动板通过端子XS5与控制板端子XS6相连，其中L 控制左桥臂上的Q1、Q3 两个IGBT，R控制右桥臂上的Q2、Q4 两个IGBT，Q1、Q3和 Q2、Q4通过反相器互锁；/INHB为IGBT禁止信号；/DR为IGBT的故障信号，反馈回 控制板用于单元保护。驱动板上的电源来自控制板，其中+15V电源被隔离成4路电 源，分别用于4个IGBT的驱动。
第二章_HIVERT通用高压变频器介绍
第二章HIVERT通用高压变频器介绍2.1变频器特性HIVERT通用高压变频器是北京合康亿盛科技有限公司自主研发和生产的高压（同、异步）交流电机调速、驱动装置，具有以下特点：●自主开发的空间矢量控制正弦波PWM调制技术，精度高，响应快，变频效率大于98%●功率单元模块化设计，维护方便●变频器适用输入电压范围宽广，更适合国内电网条件●变频器采用功率单元串联叠波技术，技术成熟、器件可靠●输出电压具备AVR（自动电压调整）稳压功能，防止过高电压对电机绝缘损坏，降低电机的空载损耗●转矩提升功能，提升低频运行时的输出电压，提高低频运行时的输出转矩●转速(飞车)启动功能，实现电机在旋转中再启动，满足客户生产连续性要求●瞬时停电功能，逆变充电，保证电网瞬间掉电时能正常运行●高压失电自启动功能，适用电网双电源切换及电网电压失电的工况●同步投切功能（可选），实现电机在电网与变频之间“无扰动”切换，减小对机械设备及电网的冲击●单元旁路功能（可选），自动切除故障单元，不影响变频器整体运行●人机界面中、英文两种语言可选，操作容易，功能强大除上述优点外，HIVERT通用高压变频器还具有以下保护功能、特性：●过载、过流保护●缺相保护●过压保护●过热保护●限流功能●控制电源故障连锁保护●控制电源双路冗余●功率单元与控制器光纤通讯，完全电气隔离●系统闭环运行，可由用户设定的现场被控量（比如压力、温度等）的期望值，来自动调节电机转速。
例如：恒压供水系统可实现压力控制供水量●多种上位机通讯功能，隔离RS485接口，标配MODBUS RTU通讯规约；可选PROFIBUS DP；工业以太网通讯规约（可选）●准确的故障记录，可进行信息查询并对故障定位●柜门报警功能●结构紧凑，布局合理（可参照用户要求，根据具体情况作特殊设计）HIVERT通用高压变频器电源输入、输出符合最严格的IEEE std 519-1992和GB/T14549-1993标准，无需单独安装输入滤波器，为用户节省谐波治理费用；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，减少用户电网增容费用。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理一、概述高压变频器是一种用于控制高压机电速度和转矩的电力调节装置。
它通过改变机电输入电压和频率，实现对机电的精确控制，从而实现对机械设备的精确调节。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理。
二、高压变频器的组成高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制系统组成。
1. 整流器整流器将交流电源的电能转换为直流电能。
它采用整流桥电路，将交流电源的电压通过整流二极管变为直流电压。
2. 滤波器滤波器用于平滑整流器输出的直流电压，消除电压的脉动。
常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。
3. 逆变器逆变器将直流电压转换为交流电压，并通过控制交流电压的频率和幅值来控制机电的转速和转矩。
逆变器通常采用高频开关器件（如IGBT）来实现电压和频率的调节。
4. 控制系统控制系统是高压变频器的核心，它通过对逆变器的控制来实现对机电的精确控制。
控制系统通常由微处理器、传感器和运算器组成。
微处理器负责接收和处理各种输入信号，并根据设定的控制策略生成逆变器的控制信号。
传感器用于检测机电的转速、电流、温度等参数，并将其转化为电信号输入到微处理器中。
运算器用于执行各种运算，如PID控制算法，以实现对机电的精确控制。
三、高压变频器的工作原理高压变频器的工作原理可以分为三个步骤：整流、滤波和逆变。
1. 整流交流电源输入到整流器中，经过整流桥电路将交流电压转换为直流电压。
整流器的输出直流电压的大小取决于输入电压的大小和整流器的工作方式（如单相整流或者三相整流）。
2. 滤波直流电压经过滤波器后，脉动电压得到平滑，变为稳定的直流电压。
电容滤波器通过将电容器连接在整流器输出端，利用电容器的充放电特性来消除电压的脉动。
电感滤波器通过将电感线圈连接在整流器输出端，利用电感线圈的自感性质来消除电压的脉动。
3. 逆变稳定的直流电压经过逆变器转换为交流电压，并通过控制逆变器的输出频率和幅值来控制机电的转速和转矩。
控制系统通过微处理器生成逆变器的控制信号，控制逆变器中的开关器件（如IGBT）的开关状态，从而改变输出电压的频率和幅值。
高压变频器基本结构
一．高压变频器的基本结构将50HZ（60HZ）固定6KV（10KV）电网频率变换成0-50HZ可调频率的功率变换设备称为变频器，输出3KV/6KV电压的变频器称为高压变频器。
变频器一般由三部分组成：整流电路AC-DC；中间直流环节，滤波和能量储存；逆变器DC-AC。
二．工作原理高压变频器是由多个单元串联而成，上图显示了如何由低压单元叠加达到高压输出目的。
各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电，额定电压为630V，每相6个，因此相电压为3780V，所对应的线电压为6600V，给功率单元供电的二级线圈互相存在一个相位差，实现输入多重化，由此可消除各单元产生的谐波。
三．专业的指标数据是衡量产品性能的唯一标准衡量高压变频器性能的主要指标有：输入对电网的谐波污染；输入的功率因数；输出波形的质量，可靠性等。
1．输入谐波高压变频器输入整流环节都为非线形的，会对电网产生谐波，其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数密切相关。
输入谐波对电力系统的影响：如果变频器输入电流谐波较大，对电力系统会影响继电器装置、测量仪器仪表、计算机系统及通信设备的正常工作。
谐波会使挂在同一电网的电机、变压器和电容等用电设备损耗增大，严重时会过热或烧毁设备。
输入谐波的数值应该控制在标准之内：IEEE519-1992国际标准；GB/T14549-93国家标准。
图：六脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲晶闸管整流电路及输入电流波形图：36脉冲整流电路即可输入基本完美的无谐波电流波形减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。
通过对上面6脉冲二极管、12脉冲二极管、12脉冲晶闸管和36脉冲的输入波形比较，6脉冲可以有效的抵消5次以下的谐波，12脉冲整流可以有效的抵消11次以下的谐波，36脉冲可以有效的抵消35次以下的谐波。
在不加滤波器的情况下，完美无谐波变压器的谐波含量控制在2%之内。
合康变频
HIVERT高压变频器性能特性
HIVERT通用高压变频器是北京合康亿盛科技有限公司自主研发和生产的高压（同、异步）交流电机调速、 驱动装置，具有以下特点：
● 自主开发的空间矢量控制正弦波PWM调制技术，精度高，响应快，变频效率大于98% ● 功率单元模块化设计，维护方便 ● 变频器适用输入电压范围宽广，更适合国内电网条件 ● 变频器采用功率单元串联叠波技术，技术成熟、器件可靠 ● 输出电压具备AVR（自动电压调整）稳压功能，防止过高电压对电机绝缘损坏，降低电机的
HIVERT
产 品 简高 介压
变 频 器
VERT高压变频器矿山行业应用资料汇编
HIVERT高压变频器的产品构成
冷却风机
高压变频器
重量( 变压器柜/单) 元柜
kg 出 厂日 期
B eijing Hicon ics Te ch no lo gy Co.,Ltd
图2.3 输出电流波形
技术参数
HIVERT通用高压变频器现有6kV和10kV等级标准产品，也可根据用户要求定制其他非标准电压等级产品。
表2-3：HIVERT通用高压变频器技术参数
变频器额定容量
250-12500kW/315-16000kVA ※
额定电压
6kV/10kV（-20%～+15%）※
北京合康亿盛科技有限公司注册资金人民币3962万元，现有员工320人。拥有国内一流的专业研发和管理队 伍，其中研发、技术人员占30%，本科以上学历占50%。
拥有自主知识产权的合康HIVERT系列高压变频器6kV系列、10kV系列、矢量控制系列、同步机系列、大功 率系列均通过国家电力科学研究院、国家电控配电设备质量监督检验中心等权威部门的严格测试。在质量保证 体系方面，通过了ISO9001-2000认证。北京合康亿盛科技有限公司是高压变频器国家标准的主要参与制定与支 持单位之一。
高压变频器组成和原理与高压变频器主电路原理图
高压变频器组成和原理与高压变频器主电路原理图1 高压变频器主电路原理图该高压变频器具有运行稳定、调速范围广、输出波形正弦好、输入电流功率因数高、效率高等特点，对电网谐波污染小，总体谐波畸变THD小于4%，直接满足IEEE519-1992谐波抑制标准，功率因数高，不必采用功率因数补偿装置，输出波形好，不存谐波引起电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通异步电机。
2电网送来三相6kV/50HZ交流电经输入变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出交直交PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元输出端串接起来，形成Y 接结构，实现变压变频直接输出，6kV输出电压每相由6个额定电压为580V功率单元串联到，输出相电压3480V，线电压可达6kV。
每个功率单元采用电压源型结构，直流环节为滤波电容，电机所需无功功率由电容提供，而不需要和电网交换，变频器输入功率因数高，可保持0.96以上，且整个速度范围段内基本保持不变，不需采用功率因数补偿装置。
建设兵团新疆奎屯电厂二厂装机容量为2×250MW。
循环供水系统中，是由循环水泵实现水资源循环利用，经热交换后热水进入冷却设施进行冷却，使其水温降至允许值，然后又重复将冷却水输入凝汽器而循环使用。
系统水位基本上是稳定，故循环水泵扬程也基本稳定，而其容量按计算水量确定。
两台机组使用共有循环水管供水，配备4台功率为176kW循环水泵，配套电机为250kW/6kV及220kW/6kV各两台。
1 变频器选型改造循环水泵是两台双侧布置，甲乙两台水泵均采用调节阀门开度方式控制流量，电机设计时冗余较大，加上流量控制采用阀门调节引起阻力损耗，电能浪费特别严重，影响机组经济运行。
一般情况下，变频器容量应不小于电动机容量，这样能满足电机额定出力内进行不同转速调节。
现实生产工作中，实际运行工况来选择合适变频器容量，既能满足生产需要，又能节省变频器投资及减少配套设施。
合康变频“高压大功率同步矢量控制带能量回馈变频器” 科技成果鉴定会顺利召开
一
种 高压 同步电机全数字化矢量控制
员会 专家 名单后 ，会议 正 式开始 。鉴
定流 程主要 由项 目申报 方及 支持方 的
装置”和 “ 高压变频器的传感器信号反
馈装置”已获得国家发明专利。
领域 的领导者 。 益求精的技才 精
稳定 可靠 的产 品品质 、独具 仂
技术 演讲 和鉴定 专家 委员会讨 论并 给
研制了低频输出大功率能量回馈功率单
元 ，实现 了高压同步 电机 四象限控制 ；
合 康变 频专 注 于节能减 捌
控 制领域 ，致力 于 为客户 提 稳定 的变 频技 术解 决方案 ，捐 能 源利用 效率 ，努力 成为 工
３ 、绝对值 编码器位置信 号高速 、高可
靠性串行通讯 ，提高了系统可靠性 ； 、 ４
价 比率和先 人后 己 的服 务心 态
变频 的经 营特 色和致 胜法 宝。 频将 与 国内外广 大 同行 一 道 ， 力 于 中 国工 业控 制产 品 的技 开创中 国工业的绿色能源 时代
首 先 由合康 变频 总工杜 心林 以及洛 阳 进水平 ，具有广泛的推广应用前景 ，同
回
电 技柬 ２ ２ 第１ ０年 期 １
企 业 报 道
合康变频 “ 高压 大功 率 同步矢量控制带 能量 回馈变频器
科 技 吨果鉴定会 Ｉ 召开 ｌｌ ｌＵ ｌ
一 本 刊 记 者 王 玉胜
２１年 １ ０１ ２月 １ ７日，北京 合康亿 盛 变频 科技 股份 有限公 司 （ 以下简 称 合 康变 频 ） “ 高压 大功率 同 步矢量 控 制 带能 量 回馈 变频 器 ”项 目鉴 定会在
北京 召开。
智超 任雪 振总经 理做 变频 部
高压变频
、高压变频器的基本构成：1、高压变频器的构成：内部是由十八个相同的单元模块构成，每六个模块为一组，分别对应高压回路的三相，单元供电由移相切分变压器进行供电。
2、功率单元构成：功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。
经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制，产生设定的频率波形。
变频器中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计。
其控制通过光纤发送。
来自主控制器的控制光信号，经光/电转换，送到控制信号处理器，由控制电路处理器接收到相应的指令后，发出相应设的IGBT的驱动信号，驱动电路接到相应的驱动信号后，发出相应的驱动电压送到IGBT控制极，操作IGBT关断和开通，输出相应波形。
功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。
二、高压变频器运行原理：高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器，通过叠加成为高压三相交流电，变频器中点与电动机中性点不连接，变频器输出实际上为线电压，由A 相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V，为25阶梯波。
如下图所示，为输出的线电压和相电压的阶梯波形，UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加，因而谐波成分及dV/dt均较小。
三、多电平单元串联叠高压变频器在运行后，将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电，其电压和频率按照V/F的设定进行相应的调节，保持电机在不同的频率下运行，而定子磁心中的主磁通保持在额定水准，提高电机的转换效率。
在变频器输入侧，由于变频器多个副边绕组的均匀位移，如6KV输出时共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6种绕组，变频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移，构成等效36脉动整流线路，变流转换产生的谐波都相互抵消，湮灭。
工作时的功率因数达0.95以上，不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现有的补偿电容装置发生谐振，对同一电网上运行的电气设备没有任何干扰。
高压变频器培训资料(合康亿盛)
单元测试方法
(HPU 690/048 D1)
节能计算
• 变频后的功率与变频前轴功率的关系为 • P =P *(n2/n1)³ = P *(Q2/Q1)³ （理论值）
变 轴 轴
• 变频实际功率为P =P /0.96
0 变
• 节电率ŋ=(P -P )/P *100%
实 0 实
节能计算
• 根据经验值
开度≈Q² 但必须与实际电流值进行对比，取相对最 大值计算。
单元测试方法
(HPU 690/048 D1)
15.RUN，频率到达50Hz后，检查示波器电压波形， STOP
后再次RUN，检测两次
16.按下高压分断，手动升压旋钮归零，单元放电完毕 17.再5组并列进行老化实验，时间2H，温度80°
旁路技术
• 单元旁路技术：
主要是在单元输出处加装可控硅，以 控制单元输出的通与断，若检测到单元出 现故障，则控制系统自动短路三相中同一 位置的功率单元，有时整个系统需要降容 使用，（如，A1出现故障需要旁路，则系 统短路B1&C1。
相电压
相电压 线电压
线电压
移相变压器图
移相变压 器铭牌 变压器 感温线 移相变压 输出点R 移相变压 输出点S 移相变压 输出点T
移相变压 器本体
变压器底 座风机
变压器底 座风机
输入电流 检测互感器1
输入电流 检测互感器2
高压变频器基本结构
一．高压变频器的基本结构将50HZ（60HZ）固定6KV（10KV）电网频率变换成0-50HZ可调频率的功率变换设备称为变频器，输出3KV/6KV电压的变频器称为高压变频器。
变频器一般由三部分组成：整流电路AC-DC；中间直流环节，滤波和能量储存；逆变器DC-AC。
二．工作原理高压变频器是由多个单元串联而成，上图显示了如何由低压单元叠加达到高压输出目的。
各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电，额定电压为630V，每相6个，因此相电压为3780V，所对应的线电压为6600V，给功率单元供电的二级线圈互相存在一个相位差，实现输入多重化，由此可消除各单元产生的谐波。
三．专业的指标数据是衡量产品性能的唯一标准衡量高压变频器性能的主要指标有：输入对电网的谐波污染；输入的功率因数；输出波形的质量，可靠性等。
1．输入谐波高压变频器输入整流环节都为非线形的，会对电网产生谐波，其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数密切相关。
输入谐波对电力系统的影响：如果变频器输入电流谐波较大，对电力系统会影响继电器装置、测量仪器仪表、计算机系统及通信设备的正常工作。
谐波会使挂在同一电网的电机、变压器和电容等用电设备损耗增大，严重时会过热或烧毁设备。
输入谐波的数值应该控制在标准之内：IEEE519-1992国际标准；GB/T14549-93国家标准。
图：六脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲二极管整流电路及输入电流波形图：12脉冲晶闸管整流电路及输入电流波形图：36脉冲整流电路即可输入基本完美的无谐波电流波形减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。
通过对上面6脉冲二极管、12脉冲二极管、12脉冲晶闸管和36脉冲的输入波形比较，6脉冲可以有效的抵消5次以下的谐波，12脉冲整流可以有效的抵消11次以下的谐波，36脉冲可以有效的抵消35次以下的谐波。
在不加滤波器的情况下，完美无谐波变压器的谐波含量控制在2%之内。
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HICONICS
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HIVERT系列高压变频器
HICONICS
产品篇之 合康变频器系统的组成
第二部分
高压变频器系组成
一、主电路概述
二、主变压器 二、功率单元
三、控制系统
第二部分
高压变频器系组成
一、主电路概述概述概述概述
HIVERT系列高压变频器采用交-直-交直接高压（高-高）方式，主变采用干式 多绕组输变出变压器，HIVERT变频器采用功率单元串联，叠波升压，充分利用常 压变频器的成熟技术，因而具有很高的可靠性.。
第二部分
高压变频器系组成
主要器件：IGBT
IGBT是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件,具有高输入阻抗和低 导通压降两方面的优点。常用厂家：三菱、英飞凌、西门康。常用类型 有75A、100A、150A、200A、300A、 400A、450A、600A、650A、1000A 1200A、1600A，耐压值1700V。
第二部分
1.输入侧： 移相变压器
高压变频器系组成
第二部分
高压变频器系组成
原边采用星形接 法 副边法采用延边 三角形接法
第二部分
2.输出侧 功率单元
高压变频器系组成
第二部分
图2.9 单元驱动板原理图
第二部分
高压变频器系组成
四、控制系统
控制系统由控制器、IO接口板和人机界面组成，各部分之间的联系，如图2.10 HIVERT变频器控制系统结构图所示。
图2.10 HIVERT变频器控制系统图（10kV系列）
第二部分
图2.2输入电流波形
第二部分
高压变频器系组成
图2.4为五个690VAC功率单元串联时， 每个功率单元输出的电压波形及其串联后 输出的相电压波形示意图，可以得到5～ 0～-5共11个不同的电压等级。增加电压等 级的同时，每个等级的电压值大为降低， 从而减小了dv/dt对电机绝缘的破坏，并大 大削弱了输出电压的谐波含量，种多级移相叠加的整流方式，能够消除大部分由独立功率单元引起的谐波 电流，可以大大改善网侧的电流波形，使变频器网侧电流近似为正弦波，使其负 载下的网侧功率因数达到0.95以上。每个功率单元分别由输入变压器的一组副边 供电图2.2为6kV系列（每相五个单元串联）输入电流实录波形，几近完美的正弦 波。
第二部分
高压变频器系组成
二、主变压器
见曾方的PPT文件
第二部分
高压变频器系组成
三、功率单元
单元输出 散热器 光纤接口
L1 XT XR L2
电源指示灯
快熔
R
S
T
固定螺孔
三相输入
图2.7 功率单元外形图
第二部分
高压变频器系组成
三、功率单元
第二部分
高压变频器系组成
主要器件：电解电容
电解电容在功率单元里主要起储能和滤波的作用，它会直接影响 到变频器的使用寿命，一般温度（45 ℃）每上升10 ℃，寿命减半。常 用型号：400V/4700uf、400V/10000uf、400V/12000uf
第二部分
高压变频器系组成
图2.8 单元控制板原理图
第二部分
高压变频器系组成
图2.9为单元驱动板原理图。驱动板用于产生4个IGBT的驱动信号，并将IGBT 的故障信号反馈到单元控制板。驱动板通过端子XS5与控制板端子XS6相连，其中L 控制左桥臂上的Q1、Q3 两个IGBT，R控制右桥臂上的Q2、Q4 两个IGBT，Q1、Q3和 Q2、Q4通过反相器互锁；/INHB为IGBT禁止信号；/DR为IGBT的故障信号，反馈回 控制板用于单元保护。驱动板上的电源来自控制板，其中+15V电源被隔离成4路电 源，分别用于4个IGBT的驱动。
第二部分
高压变频器系组成
图2.12 人机界面原理图
第二部分
高压变频器系组成
IO接口板用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处 理，增强了变频器现场应用的灵活性。IO接口板具有处理2路模拟量输入和2路模 拟量输出的能力，模拟量输入用于处理模拟设置时的设置信号和来自现场的流量、 压力等模拟信号，这两路信号通过处理后送到人机界面进行模数转化；模拟输出 量是运行频率和输出电流。接口板还对单元柜温度、输入电流和输入电压进行采 样，并计算出输入功率。
图2.6 输出电流波形
第二部分
高压变频器系组成
每个功率单元内均有一块控制板和一块驱动板。
控制板原理图见图2.8。控制板通过光纤（XS4）接收来自控制器的信号，经 接收解码器解码后用于对IGBT及旁路开关（可选）的控制。同时，控制板上还有 各种单元故障检测电路，如过热检测、缺相检测、直流母线过压检测、电源故障 监测、光纤故障监测、驱动故障检测等，这些故障信号经过故障编码逻辑电路编 码后，由光纤（XS3）发送回控制器，实现故障保护（接口板输出故障保护跳闸及 故障报警指示）和故障记忆（人机界面显示故障原因、时间、位置，并保存）。 控制板上的控制电源直接取自直流母线（通过XS1），经过开关电源的隔离和变换 后得到所需控制电源。因此，高压电源失电后，控制电源并不会立即消失，控制 板上的电源指示灯经过几分钟后才能熄灭。这种取电方式可以确保高压电源瞬时 停电跟踪功能的实现。
高压变频器系组成
控制器由三块光纤板、一块信号板、一块主控板和一块电源板组成，各板之 间通过总线底板连接，如图2.11所示。 光纤板通过光纤与功率单元传递数据信号，每块光纤板控制一相的所有单元。 光纤板周期性向单元发出脉宽调制（PWM）信号或工作模式。单元通过光纤接收其 触发指令和状态信号，并在故障时向光纤板发出故障代码信号。 信号板采集变频器的输出电压、电流信号，并将模拟信号隔离、滤波和量程 转换。转换后的信号用于变频器控制、保护，以及提供给主控板数据采集。 主控板采用高速单片机，完成对电机控制的所有功能，运用正弦波空间矢量 方式产生脉宽调制的三相电压指令。通过RS232通讯口与人机界面主控板进行交换 数据，提供变频器的状态参数，并接受来自人机界面主控板的参数设置。
图2.7 功率单元原理图
功率单元通过光纤接收信号，采用空间矢量正弦波脉宽调制（PWM）方式，控 制Q1～Q4 IGBT的导通和关断，输出单相脉宽调制波形。每个单元仅有三种可能的 输出电压状态，当Q1和Q4导通时，L1和L2的输出电压状态为1；当Q2和Q3导通时， L1和L2的输出电压状态为-1；当Q1和Q2或者Q3和Q4导通时，L1和L2的输出电压状 态为0。
第二部分
高压变频器系组成
主要器件：熔断器 熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生 热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保 护器，作为短路和过电流保护。
第二部分
高压变频器系组成
主要器件：整流桥 有西门康， 四菱两个厂家的产品， 规格型号：SKKD10016SKKD162-16、SKKD260-16、 SKKD380-16、SKKD380-18、SKKD701-16、MDC100B20。
第二部分
高压变频器系组成
图2.11 控制器连接图
第二部分
高压变频器系组成
人机界面为用户提供友好的全中文操作界面，负责信息处理和与外部的通讯 联系，可选上位监控来实现变频器的网络化控制，人机界面由主控板、电源板、 液晶显示屏和触摸键盘组成，见图2.12。通过主控板和IO接口板通讯来的数据， 计算出电流、电压、功率、运行频率等运行参数，并实现对电机的过载、过流报 警和保护等。通过RS232通讯口与主控板连接，通过RS485通讯口与IO接口板连 接，实时监控变频器系统的状态。 人机界面主控板上还有两个模拟输入通道，可以接收0-10V或4-20mA模拟信 号，一路用于频率或闭环运行时的给定量模拟设定，另一路用于接收来自现场变 送器的压力或流量等信号。
第二部分
高压变频器系组成
图2.13 接口板原理图
第二部分
高压变频器系组成
高压变频器系组成
变频器功率单元输出是将多个三相输入、单相输出的低压功率单元的输出串联 叠波得到。三相输出Y接，中性点悬浮，得到驱动电机所需的可变频三相高压电 源。图2.3为6kV和10kV 变频器系列的电压叠加示意图。
图2.3a
6kV（5单元串联）电压叠加图
图2.3b
10kV电压叠加图
第二部分
电路板
高压变频器系组成
单元电路板
矢量控制单元电路板
单元控制板
单元驱动板
第二部分
高压变频器系组成
三、功率单元
功率单元原理见图2.7，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形桥式逆变电路。
功率单元原理见图2.7，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形桥式逆变电路。
图2.7 功率单元原理图
功率单元通过光纤接收信号，采用空间矢量正弦波脉宽调制（PWM）方式，控 制Q1～Q4 IGBT的导通和关断，输出单相脉宽调制波形。每个单元仅有三种可能的 输出电压状态，当Q1和Q4导通时，L1和L2的输出电压状态为1；当Q2和Q3导通时， L1和L2的输出电压状态为-1；当Q1和Q2或者Q3和Q4导通时，L1和L2的输出电压状 态为0。
图2.4 6kV系列5单元输出及相电压波形示意图
第二部分
高压变频器系组成
图2.5为6kV五单元变频器输出的Uab线 电压波形实录图，峰值电压为8.5KV。因为 电机电感的滤波效果，输出电流波形更优 于电压波形。