崔健生（1965－）
男，黑龙江省林业设计研究院热电规划设计院总工程师，高级工程师，注册电气师。（黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150080 ），从事火力发电厂、热源厂、热网换热站、生物质发电工程、风力发电项目电气、仪表及自动化控制专业设计。

摘要：本文针对国内中等容量电动机变频调速应用范围不够广泛的现状，提出一种高—低低变频调速方案，以拓展中等容量电动机变频调速的应用领域。

关键词：高—低低变频调速；电动机绕组；电压等级

Abstract: Aiming at the current situation of the limited application areas of variable frequency speed control design of medium capacity motors, a scheme of low variable frequency speed control is proposed to expand the application areas of the high and low voltage transformer.

Key words: Low variable frequency speed control；high and low voltage transformer；Motor windings；Level of voltage

    如今，在小容量电动机的调速系统中，虽然变频器的应用几乎达到普及阶段，但是其应用范围仅限于低压电动机的调速系统，而中等容量的高压电动机调速系统由于高压变频器存在着技术程度复杂、运行可靠性有待完善以及价格十分昂贵等问题，其应用范围仍然不够广泛。本文针对这种情况，提出一种中等容量电动机高—低低变频调速方案，来拓展中等容量电动机变频调速的应用领域。

1 中等容量电动机调速系统应用高压变频器的由来

    目前，国内电网的配电电压等级仅有0.4千伏、6千伏与10千伏，电压等级可供电动机电源的选择。这种单一性的电压等级使之国内低压电动机（包括变频调速电动机）的最大功率标准多定位在220~280千瓦（相应机座号H355至H400），而以上功段的电动机限于工艺制造的难度，其电源的电压等级多选择6千伏或10千伏。在这种国情的限制下，中等容量电动机变频调速系统只能选择高压变频器。

2 中等容量电动机高—低低变频调速系统组成

    该系统由高压变压器、低压变频器与低压电动机组成。高压变压器将高压电源的电压等级（6~10千伏）变成低压电源的电压等级（400~690伏）再向相应电压登记的低压变频器和低压电动机供电。在较大的中等容量电动机变频调速系统中，应当选择690伏的电压等级，以便降低其额定电流。

    该系统的设备既可以向变压器厂和电机厂直接定货，也可以利用原有设备改制。该系统组成详见图1。

图1   电气原理图

3 中等容量电动机高—低低变频调速方案实施的可行性

    （1）该方案对于新建工程或新增设备的技术改造项目来说，可以根据具体情况，选择相应电压等级的变压器和电动机直接向生产厂订货。国内630千瓦以下功率段的变频器已有较多的生产厂能够批量供货，产品价格远低于高压变频器的价格，其使用的可靠性已经得到用户普遍的认可，可以说从产品的性价比角度考核，应该是用户的首选。

    现在，国产或进口的高压变频器的单位功率售价为1200~2300元/千瓦，而国产或进口的低压变频器单位功率售价为300~500元/千瓦。在规范的使用维护条件下，低压变频器内主电路的逆变器平均无故障工作时间已经超过5万小时，国内已有大量的成功应用案例可供用户参考借鉴。

    （2）该方案对于原有设备的技术改造项目来说，需要对原有的中、高压（3~10千伏）的电动机进行相间与极间绕组连接结构的改制，建议此工程优先委托原高压电动机制造厂完成。同时还需要采购一台非标准的干式变压器将原电源的电压（6~10千伏）变车与改制电动机互匹配的电压等级。变压器的安装位置应尽量靠近变频器，以降低输电线路损耗及谐波干扰影响。由于干式变压器每千伏安售价仅有200元，因此，变压器费用增加后的工程总投资也远远低于选用高压变频器工程方案的投资。

4 中等容量电动机高—低低变频调速与应用高压变频器的比较

    根据典型的500千瓦风机电动机高—低低变频调速系统工程实施考核，中等容量电动机高—低低变频调速工程方案与应用高压变频器工程方案的经济技术指标比较具有以下优越性：

    （1）该系统工程方案投资比应用高压变频器系统工程方案节省投资约51.20%。

    （2）该系统工程方案投资回收期比应用高压变频器工程方案投资回收期缩短约44.40%。

    （3）该系统设备运行节省电费与应用高压变频器系统运行持平。

    （4）该系统的设备维护维修技术难度低于高压变频器系统设备。

    （5）该系统设备运行可靠性高于高压变频器设备的运行系统。

5 结论

    综上所述，本文提出的中等容量电动机的高—低低变频调速方案对于资金不足且坚持实施节能技术改造的企业来说，是有参考借鉴作用。尤其是低压变频器于低压电动机的运行可靠性以及维护维修技术较为成熟，将更符合过内企业的实际情况。

参考文献

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