1、引言

   《“十三五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要提升節(jié)能技術(shù)裝備、環(huán)保技術(shù)裝備、資源循環(huán)利用技術(shù)裝備等技術(shù)裝備的供給水平，高壓變頻器作為節(jié)能減排和電機(jī)調(diào)速的重要技術(shù)裝備在各種工業(yè)場合將得到廣泛的使用，給變頻器市場帶來了一場新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。由于各行的控制要求不同，現(xiàn)場環(huán)境不同，這對變頻器也提出了更高的要求：

   1、變頻器必須具備更優(yōu)的技術(shù)?？刂品绞桨╒F控制算法、矢量控制算法和MMC控制算法，具備無擾工頻-變頻切換、飛車啟動和低電壓穿越等先進(jìn)技術(shù)，如此才能夠提供更優(yōu)的控制性能和更可靠的穩(wěn)定性，適應(yīng)更多的控制、調(diào)速場合。

   2、變頻器必須適應(yīng)各種嚴(yán)峻的應(yīng)用環(huán)境。變頻器應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，各種因環(huán)境因素導(dǎo)致的變頻器故障也隨之而來，為此，變頻器必須設(shè)計各種定制化設(shè)計以應(yīng)對現(xiàn)場出現(xiàn)的惡劣環(huán)境，如岸電變頻電源的強(qiáng)腐蝕性環(huán)境、冶金行業(yè)的強(qiáng)磁場環(huán)境、礦業(yè)的強(qiáng)灰塵環(huán)境等等。

   3、變頻器提供智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)變頻器的控制都是在變頻器就地控制和DCS在線控制，工程造價成本高且均要求人員在線值守，后期運(yùn)維成本高。變頻器提供遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制平臺，則無論運(yùn)行人員在哪里均可對機(jī)組系統(tǒng)的參數(shù)實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。

   4、變頻器能夠提供整體解決方案。過去變頻器項(xiàng)目大部分為新建廠區(qū)變頻器采購?fù)哆\(yùn)，項(xiàng)目由于總工期較長，預(yù)留給變頻器的工期也長?，F(xiàn)在變頻器改造應(yīng)用場合越來越多，均要求項(xiàng)目工期越短越好，最后能夠不影響機(jī)組的正常運(yùn)行，項(xiàng)目整體投資低，能夠提供項(xiàng)目整體解決方案，一站式完成改造工作。

   2、簡約集成型高壓變頻器簡介

   簡約集成型高壓變頻器是廣東明陽電力電子有限公司推出的一種一站式滿足客戶需求的高壓變頻器整體解決方案。產(chǎn)品方案涵蓋6kV和10kV系列，額定容量范圍200kVA~9500kVA，具備最先進(jìn)的控制方式和技術(shù)。主回路采用功率單元串聯(lián)方式組成，如圖1所示。

圖1：主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

   簡約集成型高壓變頻器為“高-高”型變頻器，高壓直接輸入，通過將若干個獨(dú)立的低壓變頻功率單元輸出串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)高壓直接輸出，不需要升壓變壓器。高壓變頻器輸入隔離變壓器采用了多重化設(shè)計移相變壓器，可以有效地消除35次以下的諧波，不會對電網(wǎng)造成超過國家標(biāo)準(zhǔn)的諧波干擾，完全符合IEEE519及GB/T14519標(biāo)準(zhǔn)對電壓失真和電流失真最嚴(yán)格的要求，對電網(wǎng)諧波污染小。輸出側(cè)通過逆變器的PWM調(diào)制技術(shù)，輸出為多電平，使得變頻器的輸出電壓波形非常接近正弦波，無需輸出濾波器，可直接帶高壓電機(jī)運(yùn)行。

簡約集成型高壓變頻器是將高壓變頻器的操作室、控制室、旁路室、散熱冷卻室、風(fēng)道、移相變壓器室、功率單元室安裝在集成式殼體內(nèi)。方案布置圖如圖2所示：

圖2 簡約集成型高壓變頻器結(jié)構(gòu)布局

   操作室、控制室、旁路室組成控制旁路室位于集成式殼體的一側(cè)，方便人員集中操作變；散熱冷卻室、風(fēng)道、功率單元室沿縱向依次排列于集成式殼體的中間位置，功率單元所產(chǎn)生的熱量經(jīng)過離心風(fēng)機(jī)排到散熱冷卻室，經(jīng)過冷卻后的冷氣再返回到功率單元室，形成內(nèi)部循環(huán)散熱，大大降低了外部環(huán)境對高壓變頻器的影響；移相變壓器室單獨(dú)位于集成式殼體的另一側(cè)，每兩個相鄰室之間設(shè)置有防火隔墻，對每個室內(nèi)都進(jìn)行了隔離保護(hù)。散熱冷卻室根據(jù)現(xiàn)場條件，可以選擇強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱、空調(diào)散熱、風(fēng)水冷散熱和液冷散熱方案，以達(dá)到最佳的散熱效果。

   功率單元使用組件式薄膜電容功率單元，使產(chǎn)品內(nèi)部安裝工藝簡單，減少了安裝工時，更加符合變頻器的裝配、安裝和維護(hù)的需要。當(dāng)功率組件出現(xiàn)故障時，可以將功率組件拆卸出來單獨(dú)進(jìn)行維修，使維修更便捷，節(jié)約維護(hù)成本和人力。

   3、簡約集成型高壓變頻器優(yōu)勢

   簡約集成型高壓變頻器使用科學(xué)合理的設(shè)計，將變頻器的控制、旁路、主電路和散熱系統(tǒng)合理地設(shè)計在集成式殼體內(nèi)，用戶只需將輸入功率電纜和輸出動力電纜接好，即可直接驅(qū)動高壓電機(jī)，使產(chǎn)品成為一種整體解決方案。

   簡約集成型高壓變頻器和明陽通用型變頻器共用云監(jiān)控平臺，云監(jiān)控平臺提供，實(shí)時數(shù)據(jù)采集和處理，將現(xiàn)場變頻器的各種數(shù)據(jù)由現(xiàn)場路由器通過有線（WAN）或者無線（4G）傳送到云平臺上，然后在PC端或者手機(jī)上提供運(yùn)行畫面顯示和系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，使客戶即使在千里之遙也可以掌握變頻器的實(shí)時運(yùn)行信息，也方便變頻器后期故障信息分析解決和變頻器維護(hù)。明陽電氣云監(jiān)控平臺如圖3所示。

圖3、明陽電氣云監(jiān)控平臺

   簡約集成型高壓變頻器具有IP54的高防護(hù)等級，可直接用于室外環(huán)境，內(nèi)部集成式暖通系統(tǒng)，降低了對外部環(huán)境的要求。產(chǎn)品配備定制化功能，以客戶需求為導(dǎo)向，根據(jù)現(xiàn)場條件和項(xiàng)目需要，可對IP等級、冷卻方式、防曬、防潮、防腐蝕做訂制設(shè)計，使產(chǎn)品可適應(yīng)高濕度、高寒、高溫、強(qiáng)風(fēng)沙、強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境。

   簡約集成型高壓變頻器采用整機(jī)發(fā)貨，現(xiàn)場無需拆箱拼柜，無需變頻器室且對地基的要求特別低，僅簡單吊裝即可安裝就位，施工環(huán)節(jié)簡單，一站式完成運(yùn)輸、倉儲和現(xiàn)場整機(jī)安裝工作，所有調(diào)試測試工作均已在廠內(nèi)完成，變頻器到現(xiàn)場后僅需簡單與電機(jī)參數(shù)調(diào)試核對即可直接投運(yùn)。

   簡約集成型高壓變頻器能夠節(jié)約項(xiàng)目工期和減少項(xiàng)目整體投資，具有很高的收益性，以電壓等級為6kV，額定容量為1000kVA變頻器為例，項(xiàng)目投資及工期預(yù)算見表1：

   表1 常規(guī)方案與明陽簡約集成方案工期與預(yù)算對比

對比項(xiàng)目工期（天）預(yù)算（萬元）

   常規(guī)方案簡約集成方案常規(guī)方案簡約集成方案

   明陽簡約集成方案較普通方案節(jié)約工期75%以上，節(jié)約項(xiàng)目總成本最高30%以上。

   4、總結(jié)

   只有站在客戶角度，設(shè)計客戶真正需要的產(chǎn)品，才能得到市場的青睞。簡約集成型高壓變頻器具備快速安裝、適應(yīng)性強(qiáng)、可定制化、收益性高的性能，一站式滿足客戶的需求。簡約而不簡單的簡約集成解決方案必能為我國的節(jié)能減排事業(yè)貢獻(xiàn)出最大的力量。