在選擇變頻器大功率變頻調速系統的電壓等級時,需要考慮多個因素,包括電機功率、成本效益、技術可行性以及電力電子器件的特性等。以下是一些具體的選擇原則和建議:
一、考慮電機功率范圍
1. 低壓變頻器適用情況:
● 在一定的功率范圍內(通常P≤1000kW),低壓變頻器是經濟的選擇。
● 特別是當電機功率在200kW至800kW之間時,380V或660V(有時為690V)的電壓等級因其線路簡單、技術成熟、可靠性高且價格便宜而備受青睞。
2. 中壓變頻器適用情況:
● 對于更大功率的電機(例如185kW或200kW以上),可能需要考慮6kV或10kV的電壓等級。然而,這并不是絕對的,因為從技術和經濟角度看,直接采用這些高壓等級可能并不合理。
二、考慮成本效益
1. 低壓方案的經濟性:
● 在一定功率范圍內,即使考慮到更換電動機和添加整流變壓器的費用,低壓方案通常也比高壓方案更經濟。
● 低壓變頻器的售價、后期維護成本以及維修技術要求都相對較低。
2. 高壓方案的局限性:
● 高壓變頻器通常價格昂貴,且故障率高于低壓變頻器。
● 高壓變頻器的輸入側通常需要裝有輸入變壓器,這增加了系統的復雜性和成本。
三、考慮電力電子器件特性
1. 器件承受電壓限制:
● 變頻器的電壓等級是由功率器件承受電壓水平決定的。
● 高壓變頻器需要使用多個電力半導體器件串聯,這增加了線路的復雜性和可靠性問題。
2. 器件電流能力利用:
● 在高壓變頻器中,由于裝置電流小,器件的電流能力往往得不到充分利用。
● 這導致了大電流器件的浪費,并增加了系統的成本。
四、綜合考慮與選擇
1. 合理匹配電壓等級:
● 在選擇變頻器時,應綜合考慮電機的功率、成本效益以及電力電子器件的特性。
● 通過合理匹配變頻器和電動機的電壓等級,可以實現系統的優化運行。
2. 考慮實際應用場景:
● 根據實際應用場景的需求和限制條件(如電網容量、諧波抑制規定等),選擇合適的電壓等級和整流裝置相數。
3. 靈活調整方案:
● 對于已有的高壓電機系統,可以通過改造(如將繞組改接成三角形)來適配低壓變頻器,以降低系統成本并提高可靠性。
綜上所述,在選擇變頻器大功率變頻調速系統的電壓等級時,需要綜合考慮多個因素并根據實際情況做出合理決策。在可能的情況下,優先選擇低壓方案以降低系統成本并提高可靠性。
審核編輯 黃宇
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