CN205301461U - 一种大功率高压变频器老化测试系统 - Google Patents

一种大功率高压变频器老化测试系统 Download PDF

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李荣朋
毛康宇
宁国云
王怡华
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Abstract

本实用新型公开了一种大功率高压变频器老化测试系统，涉及变频器领域，该装置包括依次串联的高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜、待测高压变频器和高压电抗器柜，还包括高压变频测试回馈柜和高压变频测试操作台，所述高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜和高压变频测试回馈柜内均设置有高压断路器。本实用新型控制方便，能快速、高效的对大功率高压变频器进行整机老化，同时节能效果显著。

Description

一种大功率高压变频器老化测试系统
技术领域
本实用新型涉及变频器技术领域，具体涉及一种大功率高压变频器老化测试系统。
背景技术
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，根据电机拖动工艺负载的实际需要来提供其所需要的电源电压和频率，进而达到节能、调速的目的。
生态环境的恶化及能源瓶颈的制约，使得节能减排技术的发展越来越受到广泛的关注。在发电厂、钢厂以及冶炼等行业中，采用高压大功率变频器进行调速是实现节能的主要手段。为了保证产品的可靠性，高压变频器在出厂前都要进行整机的老化实验，即高压变频器在额定电流下工作一段时间，但随着变频器向着更大功率方向的发展，现有技术的全功率老化实验条件已不能满足更大等级变频器的老化试验，并且在厂内电网容量有限的情况下，还需增加电容补偿装置，来平衡所需要的无功电流，增加了额外的功耗，同时效率低、成本高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种大功率高压变频器老化测试系统，控制方便，同时节能效果显著。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：包括依次串联的高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜、待测高压变频器和高压电抗器柜，还包括高压变频测试回馈柜和高压变频测试操作台，所述高压变频测试回馈柜的输入端连接所述高压电抗器柜的输出端，输出端连接所述高压变频测试进线柜的输出端及所述高压变频测试供电柜的输入端，所述高压变频测试操作台分别对所述高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜和高压变频测试回馈柜连接，用于对高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜和高压变频测试回馈柜中的的高压断路器进行控制，所述高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜和高压变频测试回馈柜内均设置有高压断路器。
在上述技术方案的基础上，所述高压变频测试操作台包括操作按钮、指示灯、电压表和电流表。
在上述技术方案的基础上，所述高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜和高压变频测试回馈柜均设置有微机保护装置，所述微机保护装置为三段过流保护装置。
在上述技术方案的基础上，所述高压变频测试进线柜的进线端接10KV电网上。
在上述技术方案的基础上，所述待测高压变频器包括移相变压器柜、功率单元柜、控制柜和限流柜。
在上述技术方案的基础上，所述高压电抗器柜中的高压电抗器的线圈的绕线为铜线。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在老化测试的过程中,电流经高压变频测试进线柜、高压变频测试供电柜、待测高压变频器和高压电抗器柜后，通过高压变频测试回馈柜后又回到了高压变频测试进线柜，形成电能的循环使用，且通过控制系统使待测高压变频器既输出有功功率，也能输出无功功率。输出的无功功率用于补偿高压变频器所需要的无功功率，不需要由电网或其它设备提供无功功率，输出的有功功率通过高压变频测试回馈柜，回馈到高压变频测试进线柜构成有功功率循环，电网只补充很少的系统损耗。电能循环利用，达到待测高压变频器老化测试的目的，同时又节能降耗，控制方便、适用性强、老化效率高。
附图说明
图1为本实用新型一种大功率高压变频器老化测试系统的结构示意图；
图2为本实用新型的控制系统原理图；
图中：1-高压变频测试进线柜，2-高压变频测试供电柜，3-待测高压变频器，4-高压电抗器柜，5-高压变频测试回馈柜，6-高压变频测试操作台。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1所示，本实用新型提供一种大功率高压变频器老化测试系统，包括依次串联的高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2、待测高压变频器3和高压电抗器柜4，高压变频测试进线柜1的进线端接10KV电网上。还包括高压变频测试回馈柜5和高压变频测试操作台6，所述高压变频测试回馈柜5的输入端连接所述高压电抗器柜4的输出端，输出端连接所述高压变频测试进线柜1的输出端及所述高压变频测试供电柜2的输入端，所述高压变频测试操作台6分别于所述高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5连接，所述高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5内均设置有高压断路器和微机保护装置，所述微机保护装置为三段过流保护装置。
高压变频测试操作台6包括操作按钮、指示灯、电压表和电流表，通过控制按钮控制高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5中高压断路器的合闸、分闸以及通过仪表监测高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5中的电压、电流以及各段线路上的电压值和电流值。在测试的过程中，当出现电流过大，超过设定的保护值时，高压变频测试进线柜1中的微机保护装置使高压断路器分闸，断开与电网电源的连接，保证在测试的过程中，不影响厂内其它设备的供电。同时，高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5中微机保护装置均能够在进行老化测试时起到过流保护的作用，出现过流时，及时断开高压断路器，防止事故扩大。高压电抗器柜4中的高压电抗器的线圈的绕线为铜线，所述高压电抗器允许通过的额定电流大于1000安培，能满足各种大功率高压变频器的老化测试。
待测高压变频器3包括移相变压器柜、功率单元柜、控制柜和限流柜。所述限流柜用于限制移相变压器柜中的移相变压器的合闸涌流。待测高压变频器3中的功率单元柜中的功率单元采用的是串联的多电平拓补结构，控制柜中的控制系统采集待测高压变频器3的输入、输出电压和电流，进行处理，通过同步旋转坐标系下基于PI控制的电流控制算法，计算得到三相参考电压，将参考电压输出到脉冲管理单元进行处理后，生成对应的驱动信号，驱动待测高压变频器3的功率部分，从而控制待测高压变频器3的输出，可以通过控制柜中与控制系统连接的触摸屏，来与控制系统进行通讯，从而设置自老化的相关参数。
参见图2所示，下面对本实用新型的大功率高压变频器老化测试系统的原理进行具体说明。
首先，高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5中的高压断路器均处于分闸状态，待测高压变频器3预充电完成后，测试人员通过高压变频测试操作台6使高压变频测试进线柜1、高压变频测试供电柜2和高压变频测试回馈柜5中的高压断路器合闸，控制系统对采集到的电网电压进行锁相，得到电网电压角度Ф，对电网电压和待测高压变频器3的输出电流进行clark和park变换，得到电网电压有功分量Ed、电网电压无功分量Eq、电网电流有功分量id、电网电流无功分量iq。控制系统通过离散化处理，将电流有功分量id与给定值idref比较，得到差值经PI控制器输出，输出的电压值与电网电压有功分量Ed比较得到参考电压有功分量Udref。将电流无功分量iq与给定值iqref比较，得到差值经PI控制器输出，输出的电压值与电网电压无功分量Eq比较得到参考电压有功分量Uqref。所述的给定值iqref为变频器输入电压经过锁相得到电网电压角度Ф，变频器输入电流经过矢量解耦后，通过abc到dq变换，得到无功电流给定值iqref。得到的参考电压Udref和Uqref经过park和clark逆变换得出A、B、C三相参考电压，送往脉冲控制单元进行脉冲分配，脉冲分配单元采用SVPWM调制，PWM信号传输到待测高压变频器3的功率部分，控制功率单元部分中开关器件的开通与关断，使高压变频器输出三相频率和电压可调的电压，经高压电抗器柜4及高压变频测试回馈柜5后并入电网。所述的待测高压变频器3整机老化测试所需的无功功率，由高压变频输出的无功功率进行补偿。所述的待测高压变频器3整机老化测试所需的有功功率，根据待测高压变频器3的额定电流，在控制柜中由触摸屏输入的自老化参数中给定。待测高压变频器3输出的有功功率通过高压电抗器柜4和高压变频测试回馈柜5又回馈到高压变频测试供电柜2的输入端形成能量回馈，电网仅提供变频器的功率损耗，电能回馈率高，节能效果显著，且可独立完成待测高压变频器3的整机老化测试，极大提高了企业生产效率。
本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：包括依次串联的高压变频测试进线柜(1)、高压变频测试供电柜(2)、待测高压变频器(3)和高压电抗器柜(4)，还包括高压变频测试回馈柜(5)和高压变频测试操作台(6)，所述高压变频测试回馈柜(5)的输入端连接所述高压电抗器柜(4)的输出端，输出端连接所述高压变频测试进线柜(1)的输出端及所述高压变频测试供电柜(2)的输入端，所述高压变频测试操作台(6)分别与所述高压变频测试进线柜(1)、高压变频测试供电柜(2)和高压变频测试回馈柜(5)连接，所述高压变频测试进线柜(1)、高压变频测试供电柜(2)和高压变频测试回馈柜(5)内均设置有高压断路器。
2.如权利要求1所述的一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：所述高压变频测试操作台(6)包括操作按钮、指示灯、电压表和电流表。
3.如权利要求1所述的一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：所述高压变频测试进线柜(1)、高压变频测试供电柜(2)和高压变频测试回馈柜(5)均设置有微机保护装置，所述微机保护装置为三段过流保护装置。
4.如权利要求1所述的一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：所述高压变频测试进线柜(1)的进线端接10KV电网上。
5.如权利要求1所述的一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：所述待测高压变频器(3)包括移相变压器柜、功率单元柜、控制柜和限流柜。
6.如权利要求1所述的一种大功率高压变频器老化测试系统，其特征在于：所述高压电抗器柜(4)中的高压电抗器的线圈的绕线为铜线。
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CN106597283A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 大功率变频电传动设备测试系统
CN107817452A (zh) * 2016-08-31 2018-03-20 天津瑞能电气有限公司 一种风力发电变频器整机检测用电抗器平台
CN109813984A (zh) * 2019-02-27 2019-05-28 大禹电气科技股份有限公司 一种高压变频器的功率单元测试系统及其测试方法

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