CN201266875Y - 一种高压变频器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压变频器，特别涉及一种单元串联高压变频器的结构。本实用新型公开了一种高压变频器结构总体布局。包括旁路柜、变压器柜、单元柜及控制柜。其特征在于：旁路柜置于最左侧，依次往右是变压器柜、单元柜，最右侧是控制柜。单元柜同控制柜采用一体化优化设计，控制柜右侧开门。其优点在于：高压位于左侧，低压及控制部分位于右侧。这样就可将高压侧强磁场对控制部分的干扰降到最低。将出线回路及检测回路布置在气室中，节约了体积。控制柜右侧开门，方便安装调试，易于用户使用监控。本实用新型提供一种主回路高压对控制回路低压干扰较小、散热良好、结构布局合理、工作稳定可靠的高压变频器结构。

Description

一种高压变频器结构

技术领域

本实用新型涉及一种高压变频器结构，具体地说，涉及一种单元串联高压变频器的总体结构。特别是单元柜与控制柜部分的结构。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，随着国家对能源的持续重视。变频器的应用，特别是高压变频器在电力、石化、矿山、油田、钢铁、供水等等各个领域的应用越来越广泛。

目前我国高压变频器的生产厂家众多，采用的原理各有不同。其中以采用单元串联原理的居多，而就单元串联高压变频器的结构而言，一般划分为四个部分：旁路柜、变压器柜、单元柜及控制柜。这四部分结构因厂家不同，结构形式、整体布局也不同。不同的结构设计及配置会对整机的工作稳定性及可靠性产生较大的影响。

旁路柜一般为可选件，因其功能单一，结构也比较简单，一般将其置于左侧或右侧。有些正好将其同控制柜置于同侧，这种设计使控制部分两侧都带有高压，而高压强磁场易对控制部分产生干扰，使得整机工作可靠性降低，同时安装维修也不方便。

变压器柜因变压器形式不同而不同。一般从安装形式上，变压器分立式和卧式两种，但不论哪一种，大多都采用一个单独的变压器柜进行安装，将其置于单元柜左侧或右侧。也有厂家为了过分的压缩整机体积，变压器采用卧式，将变压器柜同单元柜合二为一，将变压器装于整柜下层。这种设计有优点也有缺点，优点是整机占地面有较大缩小。缺点是整机发热较严重，给散热带来较大困难，而变压器上层的功率单元里有众多的电子器件，大多对温度较敏感，如果散热措施不好，整机的工作可靠性将受到影响。

单元柜是各厂家设计的重点，大多同控制柜结合起来一同设计。有些厂家将控制柜单独设计一个柜，置于单元柜一侧。这种单独设计的控制柜屏蔽效果好，工作稳定，但安装运输有一定的不便。有的为了省些空间，将单元柜划分为上下层，上层装控制部分，下层装单元。这种设计虽然节省了一些体积，但因为功率单元属于强电高压部分，其产生的磁场对弱电控制部分有较大干扰，对整机工作稳定性造成影响。有些单元柜的设计专门设计有出线室，这种设计出线较方便，但因为是独立设计，占用了较多空间。另外单元的放置也有不同的方式，有单排放置的，也有背对背放置的。这两种设计只是外形上各有不同，对性能影响不大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种主回路高压对控制回路低压干扰较小、散热良好、结构布局合理、工作稳定可靠、装配调试方便、维护简单的高压变频器结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种整体的结构布局，同时对单元柜同控制柜部分也作了专门的设计，尤其是对单元做了专门的优化设计，使得散热性能大为改善。整体结构包括：旁路柜、变压器柜、单元柜及控制柜四部分。其特征在于：由左至右一字单排，顺序为：旁路柜、变压器柜、单元柜同控制柜。整机设计高度按国家标准，分别为：2000mm，2200mm，2400mm等，方便与各用户电力设备匹配。

所述旁路柜为可选配置，其功能可按用户要求定制。其内部配置一般为隔离刀闸(手动型)或真空接触器(自动型)或两者组合配置。其主要作用是当变频器故障时将变频器旁路，将电机切到工频状态。以保证电机连续运转，不影响生产。旁路柜设计在整机最左端，接线方便，远离低压控制端，对控制部分干扰较小。

所述变压器柜主要用于安装变压器，变压器采用干式隔离移相变压器。本变压器结构采用立式安装，原边在内，副边在外。副边多绕组可单边出线，也可双边出线。移相变压器的主要功能是为每一个功率单元提供独立的电源。同时因为采用了移相结构，可以最大限度的降低设备对电网的谐波干扰，大大改善网侧的电流波形。变压器柜位置设计在旁路柜和单元柜中间，离控制柜也较远，较大程度降低了其对控制部分的干扰。

所述单元柜采用单排单元设计，分前后室。前室位单元室，用于装单元，三相共分三层，排列整齐紧凑，装配简单，接线方便。单元右侧为星型点，左侧为三相输出，至后面出线室。其特征在于：左侧星点为低压端，右侧为高压端。后室为气室，后室顶部设计有强制冷却风机。因为单元设计的特殊性，散热器置于顶部，在使得散热大为改善的同时，也使得气室下部的空间可以利用。所以本单元柜没有专门设计出线室，而是将其布置在气室底部，同时为其设计了专门的接线侧板。这样就省去了为设计出线室而需要的空间，使得单元柜整柜体积缩小。同样，我们将电压检测回路也布置在此空间。故此，将出线室及电压检测回路布置在此，既合理的利用了空间又缩小了整柜体积，可谓一举两得。

所述控制柜采用焊接结构同单元柜焊为一体，两柜中间用A3钢板封闭隔离。隔板上设计有过线孔，用于走光纤及控制用信号线。控制柜中安装主控板、PLC、工控机及其余控制用零部件。因控制柜中无任何高压强电通过，如前所述，控制柜左侧的单元柜也作了专门设计，其高压侧在左端，低压侧在右端。故控制柜所受高压强磁场的影响已降到最低。控制柜和单元柜焊为一体，一可以减小控制柜的体积，二可以方便安装运输。控制柜右侧采用双开门形式，这种设计给安装、调试、维护检修均带来了极大的便利。

本实用新型的有益效果是：对整机作了优化布局后，使得整机的抗干扰能力增强，工作稳定性提高。因单元的特殊设计，提高了散热性能。单元柜同控制柜的设计在提高性能的同时减小了体积。控制柜置于最右侧，采用右开门方式，方便了装配调试、维护监视，提高了操作人员人身安全。

附图说明

图1是本高压变频器的整机主视图

图2是单元柜同控制柜后视图

图3是单元柜同控制柜右视图

图4是单元柜同控制柜俯视剖切图

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解说而本实用新型并不局限于本实施例。

本实用新型的整机主视图如图1。1为旁路柜总成，整柜由金属框架构成，前后开门。本柜为一手动型示例，内部由隔离刀闸组成，进出线由柜底下方接入，在变频器出现故障时可手动合闸，将电机切到工频状态继续运行。将旁路柜设计在左侧的目的是远离右侧控制柜，降低强电磁场对控制部分的干扰。

图1中2为变压器柜总成，整柜由金属框架构成，前面为左右对称门，后面为双侧板。门及后侧板下方均开有通风窗，通风窗内装有专门设计的过滤器，用于过滤空气当中的灰尘。此过滤器采用标准设计，方便定期更换。过滤器外设计有挡板，挡板结构设计简单方便，不用任何工具，不用开门，即可徒手更换过滤器。左门上设有温控仪，用于检测变压器工作时的温度并保护变压器使其工作在安全温度范围内。柜内装立式干式移相变压器。柜顶设计有冷却风机。

图1中3为单元柜，4为控制柜。3和4采用焊接结构合为一个整体。两柜中间用A3钢板隔离。如图2所示，单元室4和后室1构成单元柜，右侧6为控制柜。如图1示，单元柜正面采用双开门结构，双门上均设计有3块过滤器，结构功能同于变压器柜。柜顶设计有冷却风机。单元柜后面为气室，分上下两部分，上部分主要是用于形成散热风道，下部分主要是用于安装出线端子以及检测装置。如图2中的2为出线端子，5为检测装置位。如图3中的1为检测装置的侧板，2为出线端子的侧板。单元柜中单元室主要用于装功率单元(图2中3)，功率单元设计为单排直列，星型点位于左侧，进一步降低了右侧(即靠近控制柜位)电位，增强了整机抗干扰能力。如图1示，控制柜位于最右侧，其前面板装有工控机、指示灯及操作按钮。控制柜采用右侧双开门结构，如图4。其优点在于：安装调试方便，可方便的将门打开；便于用户接线，便于观察控制部分工作状态；工作人员置于低电位侧，安全可靠。

Claims (6)

1.一种单元串联高压变频器结构，包括：旁路柜、变压器柜、单元柜及控制柜；其特征在于：所述变频器结构由左至右排列顺序为：旁路柜、变压器柜、单元柜和控制柜；单元柜中装有出线端子及检测装置。

2.根据权利要求1所述的单元柜和控制柜，其特征在于：单元柜与控制柜采用焊接结构，两柜合而为一。

3.根据权利要求1所述的单元柜，其特征在于：单元柜分前后两室，前室为单元室，后室为气室；单元室内单元单排排列，右侧为星型点。

4.根据权利要求1所述的单元柜内的出线端子及检测装置，其特征在于：出线端子及检测装置安装在气室底端。

5.根据权利要求1或4所述的单元柜内的出线端子及检测装置，其特征在于：出线端子及检测装置有专门的安装侧板。

6.根据权利要求1所述的控制柜，其特征在于：控制柜右侧开门。

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