本技术涉及高压变频器及高压变频电源,具体涉及到一种串联升压变压器的高压变频电源电路结构。
背景技术:
1、全球化背景下,越来越多国产设备走向世界,以空调压缩机产业为例,由于各国电网频率及电压存在一定的差异,国内的三相交流电网工频50hz,高压电压等级有3kv、6kv、10kv等;欧美日韩等国家的三相交流电网有工频60hz,高压电压等级有3.3kv、6.9kv、11kv、13.8kv等。
2、对于大型制冷空调压缩机来说,为了满足国内外不同客户等订制需求,因此其制造工厂一般需要一些特殊电压等级和频率的测试系统平台或者试验台,来完成电气设备在出厂前的按相应出口国的电网电压和频率进行性能测试,以保证产品的适用性及安全可靠性。高低压各类变频电源产品在压缩机试验测试平台上的应用越来越广泛。
3、以高电压等级的设备作为说明对象,为了更好的说明问题,举例某工厂高压配电系统为10kv/50hz,工厂试验台需要一套调压调频的高压试验电源,按照最大测试工况,要求试验电源所需的电压、频率及电流指标如下:
4、 序号 需求电压(kv)/频率(hz) 需求电流(a) 1 2.4kv/60hz 620 2 3kv/50hz 481 3 3.3kv/50hz/60hz 438 4 4.16kv/60hz 347 5 6kv/50hz 240 6 6.9kv/60hz 209 7 10kv/50hz 144 8 11kv/50hz/60hz 131 9 13.8kv/60hz 104
5、现有方案的电路结构如图1所示,按最高电压等级配置级联式高压变频器的功率单元的串联级数,按最低电压等级对应的电流配置功率单元的额定电流,在图1中,使用到了进线柜、限流柜、高压变频柜等,虽然可以输出电源2.4-13.8kv,但是高压变频电源整体价格很高、体积很大,整体性价比不高。比如13.8kv变频器每相需要12级720v电压等级的功率单元串联组成,这就需要移相变压器副边有36绕组,单元额定电流不小于620a。
6、因此,存在待改进之处,本实用新型提供一种串联升压变压器的高压变频电源电路结构。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的不足,本实用新型目的在于提出一种串联升压变压器的高压变频电源电路结构,具体方案如下:
2、一种串联升压变压器的高压变频电源电路结构,所述电路结构包括抽出式真空断路器、固定式真空接触器、限流电阻、变频器移相变压器、变频器功率单元及控制系统、抽出式隔离刀闸、升压变压器;
3、抽出式真空断路器设于进线断路器柜中,固定式真空接触器、限流电阻设于限流柜中,变频器移相变压器、变频器功率单元及控制系统设于高压变频柜中,抽出式隔离刀闸设有抽出式隔离刀闸一、抽出式隔离刀闸二、抽出式隔离刀闸三,抽出式隔离刀闸一、抽出式隔离刀闸二分别设于对应的输出隔离柜中,抽出式隔离刀闸三设于变压器隔离柜中,升压变压器设于升压变压器柜中;
4、固定式真空接触器与抽出式真空断路器串接,限流电阻并接于固定式真空接触器的两端,变频器移相变压器与固定式真空接触器串接,变频器功率单元及控制系统与变频器移相变压器串接,抽出式隔离刀闸一与变频器功率单元及控制系统串接,抽出式隔离刀闸二并接于抽出式隔离刀闸一与变频器功率单元及控制系统之间,抽出式隔离刀闸二还与升压变压器串接,升压变压器再与抽出式隔离刀闸三串接;
5、抽出式隔离刀闸一、抽出式隔离刀闸三分别用于对试验台输出试验电源。
6、进一步的,所述电路结构采用10kv、50hz电源输入,输出的试验电源为:2.4~13.8kv可调、50/60hz可调的电源输出。
7、进一步的,其中,高压变频柜中的高压变频器采用额定输入电压10kv、额定输入频率50hz,输出电压2.4~10kv可调、输出频率50/60hz可调;
8、升压变压器用于输出11kv和13.8kv电压等级。
9、进一步的,其中,升压变压器柜中的升压变压器的额定输入电压10kv,额定输出电压13.8kv。
10、进一步的,当需要11kv输出等级时,高压变频器可配合升压变压器降低输出电压。
11、进一步的,抽出式隔离刀闸柜一、抽出式隔离刀闸柜二为12kv等级的抽出式隔离刀闸柜,抽出式隔离刀闸柜三为24kv等级的抽出式隔离刀闸柜。
12、与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
13、本实用新型直接利用技术成熟稳定的级联式高压变频器和升压变压器实现恒压恒频的高电压输入、调压调频的不同高电压输出的高压变频电源电路结构,在不降低整体系统的安全性、稳定性的前提下,使得高压变频电源整体价格较低、体积较小,整体性价比高。
14、此外,采用级联式高压变频器具有对电网谐波污染极小,输入功率因数高,输出波形质量好,不存在谐波引起的被测设备的附加发热、转矩脉动、dv/dt及共模电压等问题,不必加输入及输出滤波器。
15、此外,通过串联升压变压器,仅需要设计一个变比的绕组,相较于现有技术中绕组大、体积大的变频器,本实用新型设计简单,并能利用自身阻抗进一步抑制du/dt、共模电压及谐波。
1.一种串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,所述电路结构包括抽出式真空断路器(1)、固定式真空接触器(2)、限流电阻(3)、变频器移相变压器(4)、变频器功率单元及控制系统(5)、抽出式隔离刀闸、升压变压器(9);
2.根据权利要求1所述的串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,所述电路结构采用10kv、50hz电源输入,输出的试验电源为:2.4~13.8kv可调、50/60hz可调的电源输出。
3.根据权利要求2所述的串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,其中,高压变频柜(12)中的高压变频器采用额定输入电压10kv、额定输入频率50hz,输出电压2.4~10kv可调、输出频率50/60hz可调;
4.根据权利要求3所述的串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,其中,升压变压器柜(15)中的升压变压器(9)的额定输入电压10kv,额定输出电压13.8kv。
5.根据权利要求4所述的串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,当需要11kv输出等级时,高压变频器可配合升压变压器(9)降低输出电压。
6.根据权利要求5所述的串联升压变压器的高压变频电源电路结构,其特征在于,抽出式隔离刀闸柜一、抽出式隔离刀闸柜二为12kv等级的抽出式隔离刀闸柜,抽出式隔离刀闸柜三为24kv等级的抽出式隔离刀闸柜。
