增容型變頻方案與Vacon變頻器的完美結(jié)合

　　本增容型高-低壓變頻調(diào)速集成裝置的高壓輸入電壓，即用戶的電網(wǎng)電壓;而低壓則是優(yōu)選的。優(yōu)選的原則是，對(duì)于560 kW及以下的高壓電動(dòng)機(jī)，選擇Vacon NX5系列變頻器440 V或500 V電壓制式;

　　對(duì)于630 kW及以上的高壓電動(dòng)機(jī)，為了減少低壓電纜壓降和線損，宜選擇Vacon NX6系列變頻器690 V電壓制式。

　　2.1.2 計(jì)算定子線圈新匝數(shù)

　　在保持原高壓電動(dòng)機(jī)(氣隙、定子齒部和軛部)磁通密度不變的前提下，本方案定子線圈匝數(shù)W′為

　　2.2 變壓器升壓與Vacon變頻器增容相結(jié)合

　　Vacon NX5系列變頻器的標(biāo)準(zhǔn)電壓制式為400～500 V，在中國只能運(yùn)行在380 V低壓動(dòng)力電源上，可謂大材小用。如若增加一級(jí)動(dòng)力變壓器將380 V升至500 V，相當(dāng)于增加一級(jí)變電站，投資大且占地面積亦大，頗不現(xiàn)實(shí)。因而導(dǎo)致大量的Vacon變頻器欠壓運(yùn)行，造成寶貴資源的無謂浪費(fèi)。

　　本方案提供“變頻器輸入電壓補(bǔ)償”，使Vacon變頻器輸入電壓提升到其額定值的最高限，如440 V或500 V，實(shí)現(xiàn)變頻器增容10%~30%。即通過一臺(tái)多功能變壓器T，對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)改壓后實(shí)施降壓增容，又對(duì)變頻器適度升壓增容，一舉多得。變頻器升壓增容前的實(shí)際輸出功率Pp和增容后的最大輸出功率P憶max，取決于變頻器的最低額定功率Pnmin和最高額定功率Pnmax、最低額定電壓Unmin 和最高額定電壓Unmax、實(shí)際電源電壓Up和最大容許工作電壓U憶max。

　　2.3 變壓器與Vacon變頻器內(nèi)置電抗器相結(jié)合本方案中的多功能變壓器T的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于，一方面，高壓繞組與低壓繞組實(shí)施絕緣隔離，用以隔離來自高壓電網(wǎng)的干擾源和來自變頻器的高次諧波;另一方面，變壓器T的短路阻抗超過4.5%～6%，這與Vacon變頻器內(nèi)置的電抗器結(jié)合增加了輸入電源的內(nèi)阻抗，有效緩沖了濾波電容器充電形成的陡峭脈沖波，達(dá)到抑制5次、7 次、11次、13次、17次、19次、乃至23次和25次諧波電流并改善變頻器功率因數(shù)的目的。從而確保高壓電網(wǎng)的功率因數(shù)≥0.95，電壓總諧波≤1.6%，遠(yuǎn)低于中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公共電網(wǎng)諧波》的限定值4%。

　　2.4 變壓器不接地方式與Vacon變頻器T 級(jí)EMC相結(jié)合

　　本方案中多功能變壓器T的高壓側(cè)和低壓側(cè)都不接地，對(duì)變頻器而言，屬于“浮動(dòng)電源”，即“IT 電源”。旨在隔離變頻器因輸出dv/dt，通過電纜或電機(jī)對(duì)地的雜散電容產(chǎn)生的共模電流(亦稱噪聲電流)，但在此種狀況下要求變頻器具有防范高壓電網(wǎng)對(duì)地電壓瞬變的能力。Vacon變頻器恰好具有此等級(jí)電磁兼容功能，即T級(jí)EMC。它采用高阻抗接地方式，即“IT接地方式”，對(duì)地僅有一個(gè)微小的電流，一方面可有效抑制共模電流，另一方面當(dāng)變壓器高壓側(cè)對(duì)地發(fā)生電壓瞬變時(shí)，仍能確保變頻器的安全運(yùn)行。

　　2.5 多相變壓器與Vacon多脈沖變頻器相結(jié)合

　　依據(jù)諧波公式

　　例如，鞍鋼齊大山鐵礦第三期變頻調(diào)速工程，就采用了兩臺(tái)3 相高壓輸入/6 相1 250 kV·A 低壓輸出的干式變壓器，匹配兩臺(tái)Vacon NX6 系列12 脈沖1 000 kW變頻器。