高压变频器的选型注意事项

1.选择过高电压等级的弊端
　　选择过高的电压等级造成投资过高，回收期长。电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，
使电机价格增加。电压等级的提高，使变频器中电力半导体器件的串联数量加大，成本上升。
　　
　　可见，对于

200～2000kW 的电机系统采用 6kV、10kV 电压等级是极不经济、很不合理

的。
　　
　　

2.变频器容量与整流装置相数关系

　　变频器装置投入

6kV 电网必须符合国家有关谐波抑制的规定。这和电网容量和装置的

额定功率有关。
　　
　　短路容量在

1000MVA 以内，1000kW 装置 12 相（变压器副边双绕组）即可，如果 24

相功率就可达

2000kW，12 相基本上消除了幅值较大的 5 次和 7 次谐波。

　　
　　整流相数超过

36 相后，谐波电流幅值降低不显着，而制造成本过高。如果电网短路容

量

2000MVA，则装置容许容量更大。

　　
　　

3.把最高电压降到 3kV 以下可节约大量投资

　　从电力电子器件特性及安全系数考虑电压等级的必要性，受电力电子器件电压及电机
允许的

dv/dt 限制，6kV 变频器必须采用多电平或多器件串联，造成线路复杂，价格昂贵，

可靠性差。对于

6kV 变频器若是用 1700VIGBT，以美国罗宾康的 PERFECTHARMONY 系

列

6kV 高压变频器为例，每相由 5 个额定电压为 690V 的功率单元串联，三相共 60 只器件。

若是用

3300V 器件，也需 3 串共 30 只器件，数量巨大。另一方面装置电流小，器件的电流

能力得不到充分利用，以

560kW 为例，6kV 电机电流仅 60A 左右，而 1700V 的 IGBT 电流

已达

2400A，3300V 器件电流达 1600A，有大器件不能用，偏要用大量小器件串联，极不

合理。即使电机功率达

2000kW，电流也只有 140A 左右，仍很小。

　　
　　国外的中压变频器有多个电压等级：

1.1kV，2.3kV，3kV，4.2kV，6kV，它们主要由

电力电子器件的电压等级所确定。
　　
　　输出同样功率的变频器，使用较高电压或较多单元串联所花的代价大于用较低电压，
较少数量而电流较大单元的代价，也就是说在器件电流允许条件下应尽可能选用低的电压
等级。
　　

4.隔离变压器问题

　　为了隔离、改善输入电流及减小谐波，现在所有的中压

“直接变频”器都不是真正的直接

变频，其输入侧都装有输入变压器，这种配置短时间内不会改变。既然输入侧有变压器，变