N＋25＋25＋25。。。功率模块A1功率模块B16kV高压变频器组成结构36脉冲整流结构功率模块C1＋15。＋15。三相高压输入功率单元结构功率模块A2＋15。＋5。＋5。＋5。 -5。 -5。。 -5 -15。 -15。 -15。功率模块B2功率模块A3功率模块C2功率模块B3功率模块A4功率模块C3功率模块B4功率模块A5功率模块C4功率模块B5集成一体式变压器 -25。 -25。。 -25功率模块A6功率模块C5功率模块B6功率模块C6三相变压变频高压输出高压电机3～图2 6kV单元串联式多电平中压变频器主电路结构图
每个功率单元的额定电压为577V，相邻功率单元的输出联接起来，使得变频器的额定相电压为3462V，线电压为6kV。每个功率单元由一体化的移相变压器的副边线圈分别供电。为了降低输入谐波电流，移相变压器实行多重化设计，18套副边绕组，采用延边三角形联结，分为6个不同的相位组，互差10°电角度。
功率单元是一个三相输入单相输出的电压型变频器(如图3所示)，移相变压器副边输出的577V三相交流电经功率单元的三相二极管整流桥整流后，经滤波电容形成平直的直流电，再经由4个IGBT构成的H型单相逆变桥，实行PWM控制，在其输出端形成电压在577V以下可变、频率在50Hz以下可调的交流电，每个单元中有4种不同的开关组合，即V1和V4同时导通，则输出正的直流母线电压+U；V2和V3同时导通，则输出负的直流母线电压-U；V1和V3同时导通或V2和V4同时导通，输出电压为0。由此可见，4种不同的开关状态，输出了3种不同的电压，即+U、O和-U。在每个功率单元的PWM控制下，每相6个功率单元串联叠加，共有13种电平即O、±U、±2U、±3U、±4U、±5U、±6U。对应的线电压，则有21种电平。而一般的变频器，其输出电压的电平数只有2种或3种，因为输出电压的电平数越多，变频器的输出电压波形就越接近正弦波，这就使得该变频器的输出电压波形非常接近正弦波。这一优点是其它任何类型的变频器无法比拟的。
5
V1V3V2V4 图3 功率单元结构图
6、MLVERT—D06系列变频器性能特点
1) MLVERT—D06系列变频器为高—高结构，6kV直接输出，不需输出升压
变压器，输出为单元串联移相式PWM方式，输出相电压至少为13电平，线电压至少为21电平；
2) 系统一体化设计，包括输入干式隔离变压器，变频器等所有部件及内部连
线，用户只须连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。整套系统在出厂前已经进行整体测试；
3) 54脉波整流输入符合并优于IEEE519～1992及GB/T14519～93标准对电压
失真和电流失真最严格的要求；
4) 在20～100%的负载变化情况内达到或超过0.96的功率因数(无需功率因数
补偿装置)；
5) 无需滤波器。变频器可直接输出正弦电流、电压波形，对电机没有特殊的
要求，可以使用普通异步电机，电机不必降额使用。具有软起动功能，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌，可确保电机安全、长期运行； 6) 变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。可避免风机
喘振现象。变频器有共振点频率跳跃功能；
7) 变频装置对输出电缆长度无任何要求，电机不会受到共模电压和dv/dt的影
响；
8) 变频器对电网电压波动有极强的适应能力，在±10%范围内变频器能满载工
作，在30%的电压下降情况下变频器能继续运行而不跳闸(降载运行)，40%的电压下降可以短时运行，电网瞬时失电5个周期可满载运行不跳闸，轻载时时间更长；
6
9) 变频器的功率单元为模块化设计，可以从机架上抽出，移动和更换，所有
单元可以互换，更换单元不须专用工具，更换一个单元的时间一般小于8分钟，大大减少了现场维修更换功率单元的时间。 10) 控制系统采用全数字微机控制，具有自诊断功能；
11) 内置S7-200系列PLC，在现场实现外部逻辑控制时，非常方便。增大了系
统可调范围，提高了系统运行的灵活性；可以根据生产要求灵活设定压力变化点, 满足生产的要求。
12) 变频器功率单元和主控系统通讯采用光纤连接，具有很高的通信速率和抗
干扰能力，安全性好；
13) 控制系统能在线检测变频器电流、输出电流、频率、电机转速等； 14) 过载能力为120%/1min，完全满足泵类和风机类负载要求； 15) 调速范围：0-100%连续可调；
16) 加/减速时间0.1～3000 秒 (根据负载情况可设定)； 17) 输出频率0～60Hz(根据电机情况可设定)；
18) 环境温度为0～+40?C，95%相对湿度，海拔1000米以下； 19) 变频器抗地震能力为7级，振动0.5G； 20) 临界速度可跳过(共3组，可任意设定)；
21) 采用中文显示和操作，直观、清楚，便于学习，容易掌握。触摸屏可随时
显示变频器的工况、工作参数及故障类型和故障点，便于分析和查找。
7、MLVERT—D06系列变频器控制接口
1) 4路4～20mA或0～10V模拟量输入
2) 4路4～20mA模拟量输出或0～10V用以输出电机电流和频率等指示信号
(可程序修改)
3) 8点开关量无源输入：起动、停止、复位等
4) 8点开关量无源输出：变频器就绪、运行、故障等。
5) 变频器带有RS485通讯接口和以太网接口，可以将输出频率、输出电流等
参数通过通讯接口传送至PLC或DCS 具体变频器接口清单见附件4
8、MLVERT—D06系列变频器保护
1) 输入变压器带浪涌吸收保护
2) 每个功率单元带三相输入熔断器保护
3) 变频装置有过电压、过电流、欠电压、缺相、变频器过载、变频器过热、
电机过载、输出接地、输出短路等保护功能 4) 变频装置有隔离变压器的各种保护
7
9、改造后实现的功能
1) 软起动和软停机功能。采用变频调速装置后，风机、水泵起动时可以从0
转/分逐渐平稳的升到所需转数，减少了启动冲击和机械摩擦、震动，改善了凝升泵的启动特性，延长电动机使用寿命。
2) 改善了生产工艺。由水位变送器提供的4～20mA反馈信号，通过PID除氧
器水位自动调节系统，控制变频输出，自动保持除氧器水位保持稳定。由于变频器的调速平滑，控制精度高，所以水位波动范围很小，能充分满足现场工艺要求，同时减少了工人对挡板、阀门调节的工作量和随机性。 3) 接受DCS调控、启动、停止、手动/自动切换等命令，并能显示设备状态、
运行参数、故障诊断等。操作简便，易于观察。如运行频率，电流，开环或闭环运行状态等；具有完善、灵敏的故障检测、诊断、报警、跳闸等功能，保证电机始终安全运行。
4) 节能，降低成本。投入变频装置后，凝升泵的阀门处于全开位置，节流损
失降到零；由于节流损失的降低，轻载时实现节能运行。
四、安装环境
环境温度 0-40℃ 湿 度
小于90％（不结露）
海拔高度 1000m 振 动 不高于0.5g
安装地点 户内（通风、散热良好）
五、供货清单
单套变频装置供货范围细化清单（表4）
序号 1 2 3 4 5
名称 型号规格 数量 (台) 1 1 1 1 1 制造厂 北京新华都、上海昊德 产地 北京、上海 进线变压器 ZTSFGN-2800/6 控制柜 模块柜 变压器柜 DJ102Z DJ204Z+DJ205Z DJ302Z 广东明阳龙源电力电子有限公司 广东中山 广东明阳龙源电力电子有限公司 广东中山 广东明阳龙源电力电子有限公司 广东中山 广东明阳龙源电力电子有限公司 广东中山 手动旁路柜 DJ900Z 8
单套变频装置内使用的主要进口件清单（表四）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名 称 IGBT 整流桥 整流二极管 可控硅 电解电容 触摸屏 PLC 冷却风机 型号规格 FZ400 SKD210 SKKD260 SKET330 10000uF TP270-6# CPU226AC/DC RH40M-4DK.4C.1R 数量(个) 72 18 36 36 270 1 1 5 制造厂 EUPEC SEMIKRON SEMIKRON SEMIKRON EPCOS SIEMENS SIEMENS ZIEHL-ABEGG 产地 德国 德国 德国 德国 德国 德国 德国 德国
五、节能分析
1．节能原理
我们这里将采用变频控制和阀门调节两者方式的节能效果进行对比。 从效率方面看，采用阀门调节的风机，随着流量的减小，水泵的效率下降比较快，而采用变频调节的方式，可以保证风机始终在高效区范围运行，由此在同样的流量条件下，采用变频调速的效率比阀门调节的方式效率高。
由流体力学可知：流量Q与转速n的一次方成正比，风压H与转速n的平方成正比，轴功率Ps与转速n的立方成正比。当所需要的风量减少，风机转速降低时，其轴功率按转速的三次方下降。
因此，采用变频调速调节风量可以大幅度节约电能，如所需风量为额定风量的80%，则转速也下降为额定转速的80%，那么风机的轴功率将下降为额定功率的(0.8)3＝51.2%。当所需要风量为额定风量的50%时，风机的轴功率将下降为其额定功率的(0.5)3=12.5%。当然还应考虑控制装置的附加损耗等影响。 2．水泵节能估算
由于现场是新上系统，没有工频运行的参数，电机功率2200KW，泵的功率是1800KW，电机容量有22％，在实际运行过程中也有不同负荷段的运行，根据以往工程改造的情况，现将其它改造工程运行参数列于下，供该工程改造参考。
洛阳双源热电厂＃1炉送风机变频改造节能分析
洛阳双源热电厂#1炉甲、乙送风机在变频改造以前，调节风量主要是靠调节挡板进行控制，由于引风机容量本身裕量较大，挡板消耗电能较多。 进行变频调速改造以后，调节风量主要是调节变频器的运行频率，改变电机的转速，从而调节风机的风量，其节能效果比较显著，具体节能情况分析如
9