高压变频调速技术分析

　　一、技术名称：高压变频调速技术
　　
　　二、技术所属领域及适用范围
　　
　　电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等工业1kV以上的高压交流电机。
　　
　　三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
　　
　　全国电动机装机总容量已达4亿多kW，年耗电量达12000亿kWh，占全国总用电量的60%，占工业用电量的80%；其中风机、水泵、压缩机的装机总容量已超过1.8亿kW，年耗电量达8000亿kWh，占全国总用电量的40%左右。目前，仅有约15%左右变频调速运行。目前该技术可实现节能量90万tce/a，CO2减排约238万t/a。
　　
　　四、技术内容
　　
　　1.技术原理
　　
　　高压变频调速技术采用单元串联多电平技术或者IGBT元件直接串联高压变频器等技术，实现变频调速系统的高输出功率（功率因数>0.9（5），同时消除对电网谐波的污染。对中高压、大功率风机、水泵的节电降耗作用明显，平均节电率在30%以上。
　　
　　2.关键技术
　　
　　单元串联多电平技术采用功率单元串联电压相加回路，采取变压器多绕组别分组分压整流单元均压，单元电平叠加，通过IGBT逆变桥进行正弦（PWM）控制，可得到单项交流输出，每个功率模块结构及电气性能上*一致，可以互换。
　　
　　3.工艺流程
　　
　　具体工艺流程及原理图见图1，图2。
　　　
　　五、主要技术指标
　　
　　1.效率：≥96%；
　　
　　2.输出电压范围：3kV-11kV；
　　
　　3.输入电流谐波总含量：≤4%；
　　
　　4.输入功率因数：≥0.95。
　　
　　六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
　　
　　该技术1997年通过了国家机械*组织的技术鉴定，并在部分电力，冶金推广应用，技术成熟可靠，节能经济效益好。
　　
　　七、推广前景及节能减排潜力
　　
　　目前，我国大功率的风机、水泵等设备约有30000万台，其中只有约4000台设备进行了变频改造，未来5年，预计推广到50％，总投入38亿元，节能能力可达300万tce/a，减排能力792万tCO2/a。