摘要：本文着重介绍HARSVERT-A高压串联多电平型高压变频器在广东省粤电集团云浮发电厂的应用情况，对其节电情况进行对比，说明高压变频装置的应用前景。

    关键词：多电平高压变频器应用分析

    广东粤电集团云浮电厂现有4台发电机组，其中1、2＃机组装机容量为125MW，3、4#机组装机容量为135MW。改造前1、2＃炉送风机采用挡板调节，风道压流损失严重，为了节能降耗、提高机组调节性能，我厂经多方考察认证，我们决定采用运行成熟、技术先进的变频调速方式进行改造。变频装置安装方便，只需在原断路器与电机之间串联变频装置即可，无需对负载和电机做任何改动。首先对1＃机组两台送风机进行试验改造。2006年10月份，在#1炉甲、乙侧送风机上安装了两台HARSVERT-A06/130型高压变频器。通过变频调速，实现了电机转速连续无级调速，调速范围宽，调节精度高，效率高，实现了电机的软启动，减少了启动冲击及设备磨损。正常运行后，可靠性高，基本上无维护量。通过对引风机进行变频改造而达到节能增效的目的。

    1．HARSVERT-A06/130型高压变频装置原理

    （1）高压变频器原理简介

    HARSVERT-A06/130型变频装置采用多电平串联技术，6kV系统结构如图1，由移相变压器、功率单元和控制器组成。系统采用7＋1冗余结构，当有1级模块旁路时，系统仍能输出额定电压满负荷运行。6kV系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相。    

图1：高压变频调速系统结构图

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    每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其电路结构如图2，为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到如图3所示的波形。

          图2：功率单元电路结构            图3：单元输出的PWM波形
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     输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器的副边绕组分为三组，构成48脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使负载下的网侧功率因数接近1。

    另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变频器。

    输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到如图4所示的阶梯PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以使输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶片的机械应力。

    当某一个单元出现故障时，通过使图2中的软开关节点K导通，可将此单元旁路出系统而不影响其他单元的运行，高压变频器可持续降额运行；如此可减少很多场合下停机造成的损失。避免了由于一个大功率高压开关器件的故障而导致的整机故障。保证了多电平变频器的可靠性。   

图4：变频器输出的相电压阶梯PWM波形

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    （2）该产品部分功能介绍