[实用新型]高压供电低谐波注入的大功率低压变频传动成套装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种电力传动领域的变流驱动技术，特别涉及一种由高压供电的网侧低谐波注入、并带工频降压启动应急冗余旁路的大功率低压变频传动成套装置。

背景技术：

变频传动技术在近年来得到了飞速发展，但是250KW以上功率等级范围，变频传动的推广应用，还是受到如下关键因素的制约：

一、虽然对于690V电压等级以下的低压变频器，目前其生产和应用技术都已技术相当成熟，但如果直接采用6脉波输入通用型低压变频器，那么变频器运行时产生的大量低次谐波(主要是5、7、11、13次)将通过变频器的电源输入端注入低压电网系统，对低压电网的安全运行产生危害；变频器容量越大，这种危害越严重。当然，也可以采取额外增加的消谐环节(如投运无源/有源电力滤波装置)来消减这种危害，但这不仅增加了电力用户的资金投入，也使用电单位低压电网复杂化，不是理想完善的系统解决方法。

二、如果直接采用高压变频调速系统，与成熟可靠的低压变频传动技术相对而言，高压变频调速产品由于其整体装置技术工艺复杂，并在高电压环境下运行的特征，不可避免的存在着成本高和运行可靠性低的缺点，制约着高压变频器的大范围应用。

现实电动机的耗电量占整个电网耗电量的2/3强，其中功率段在250-800KW容量范围的电动机的在用总容量又占全部电动机在用总容量的2/3强；而占一半以上数量的此功率段电动机，可以采用变频调速技术达到节能运行的目的。所以在250-800KW功率段范围内，寻求一种技术经济性良好的变频调速技术方案，对国民经济运行中节能降耗有着深远意义。

实用新型内容：

本实用新型为了解决上述传统中功率段变频调速应用的限制，而提供了一种比较完整的解决方案，即高压供电低谐波注入的大功率低压变频传动成套装置，其具有系统简洁、一次投资少，系统运行可靠性高的特点。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

高压供电低谐波注入的大功率低压变频传动成套装置，该装置包括一高压供电变压器和一低压变频器，所述高压供电变压器的低压输出侧的每相设有数个独立低压绕组，所述各相低压绕组采用不同的组别联结接法，并与低压变频器相应的输入整流单元相连结构成变频驱动系统。

所述装置还包括保护和切换开关，且与高压供电变压器的低压绕组相联接构成被驱动低压电动机的工频冗余运行系统。其提供了独立于装置变频驱动系统之外的工频降压启动、全压运行的冗余运行环节，提高了装置运行的可靠性。

所述高压供电变压器为采用6-10KV高压供电的变压器。

所述高压供电变压器的低压输出侧的每相设有2到3个独立低压绕组。

所述各相低压绕组采用的组别联结接法为Y型或Δ型或Z型。与变频器的输入整流单元相连接组成多脉波变频器整流输入单元，从而从拓扑结构上保证实现了对5、7次特征低次谐波的消减。

根据上述技术方案得到的本实用新型利用6-10KV高压供电变压器，实现高压供电和被驱动低压电动机之间电压等级的变换；同时，利用变压器低压绕组的不同组别的连接方法，实现对变频器输入整流器由传统3相6脉波整流，升级变换至6相12脉波整流或等效12脉波整流，使通过变压器高压侧注入到公用电网的5、7次谐波得以基本消除。

本实用新型还利用高压供电变压器2个以上的低压侧绕组自然形成不同的等级的电压输出，辅以适当的保护和切换开关，可以以比较经济可靠的方法，对被驱动功率相对较大的低压电动机，实现在电网工频供电情况下的分级降压启动，以减少电动机工频启动时产生的机械和电气冲击；由此也比较完美的使中大容量的变频驱动低压电动机，在应急情况下实现工频冗余运行。

本实用新型采用技术成熟可靠，且采用相对成本较低、技术成熟可靠的低压变频设计方案，并辅以多脉波整流输入谐波消除技术，以简单可靠实用和低成本的方法，实现了通用型低压变频器在大功率(250-800KW)段的应用。

本实用新型充分利用高压供电变压器低压侧多绕组自然形成的多级电压输出，以相对简洁可靠和低成本的技术方案，实现了对被驱动电机的带降压启动环节的工频冗余运行。使其可适用于在现实国民经济各行业中有着大量应用需求的中功率段(250-800KW)的变频节能中推广和应用，具有低成本投入、低维护成本、高可靠性、低谐波注入等特点，是一种具有良好技术经济性的中功率段(250-800KW)变频应用的解决方案。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为12脉波低谐波注入的成套装置的结构示意图。