[發明專利]一種10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗系統及方法

在審

• 申請號: 201710526496.X
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107290608A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 行鵬;田行;胡宇;靳駪;趙亮;孫少敏
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 強宏超

【技術領域】

本發明屬于高壓變頻器試驗技術領域，具體涉及一種10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗系統及方法。

【背景技術】

高壓變頻器產業在節能環保的背景下，呈現了井噴式的增長趨勢。各行業對于實現節能環保要求不斷提高，具有節能效果的變頻器需求不斷增加，但我國的高壓變頻器產業能力和水平還相對較低。研究高壓變頻器的試驗方法，可以為多種用途的變頻器提供可靠的試驗條件，提高試驗數據的可靠性，加快變頻器產業的發展。

目前還沒有完善的高壓變頻器的試驗系統及方法

【發明內容】

本發明目的在于提供一種可以滿足10kV/10MVA四象限高壓變頻器試驗要求的10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗系統及方法，并具有檢測變頻器能量輸出、能量回饋的功能。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗系統，包括一臺被試變頻器、兩臺電機，三臺陪試變頻器，三臺變壓器，五臺高壓斷路器及接線柜；

被試變頻器一端串聯斷路器后連接至聯接至10kV電網，另一端連接一臺電機；三臺陪試變頻器一端分別串聯一臺變壓器和一臺斷路器后并聯接至10kV電網，三臺陪試變頻器另一端并聯接至另一臺電機；兩臺電機同軸連接。

進一步，被試變頻器通過接線柜分別與斷路器和一臺電機連接，三臺電機分別通過接線柜各串聯一臺斷路器，三臺電機另一端均通過接線柜并聯接至另一臺電機。

進一步，陪試變頻器是四象限變頻器，采用基于大功率IGCT器件的三電平背靠背三相全橋變換器拓撲，包含輸入濾波單元、整流單元、直流單元、逆變單元和輸出濾波單元，三臺四象限變頻器同時運行時采用控制指令同步協調和逆變側電機有功功率同步協調的兩級協調控制策略進行協調同步控制；其中，指令同步協調通過變頻器控制系統的頂層PLC之間的Profibus-DP總線進行協調通信，逆變側有功功率同步協調通過變頻器控制系統的底層DSP控制器之間的CAN總線進行統統通信。

進一步，三臺陪試變頻器額定輸入、輸出電壓為均為三相3300V交流，額定容量為4.2MVA。

進一步，電機為三相星型10kV/7500kW異步電機。

10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗方法，包括能量輸出試驗方法和能量回饋試驗方法；

10kV/10MVA四象限高壓變頻器能量輸出試驗方法：

被試變頻器驅動其連接的電機旋轉，拖動同軸連接另一部電機異步發電，通過三臺陪試變頻器并機協同運行，通過三臺變壓器并機協同運行將能量回饋10kV交流電網；

10kV/10MVA四象限高壓變頻器能量回饋試驗方法：

三臺變壓器運行并提供給三臺陪試變頻器工作電源，通過三臺陪試變頻器并機協同運行驅動其連接的電機旋轉，拖動同軸連接另一電機異步發電，通過被試變頻器將能量回饋10kV交流電網。

本發明的有益技術效果為：

(1)該試驗系統可對三相10kV、容量不大于10MVA的變頻器進行全功率的檢測、試驗，可根據需要進行能量輸出試驗、能量回饋試驗；

(2)被試系統可工作于電動和回饋兩種工作模式，系統試驗只有機組的損耗，系統運行效率高，大大節約了能源的消耗，有利于節能減排；

(3)所述發明試驗系統接線靈活，陪試變頻器可三臺協同運行，也可單獨運行，通過不同的接線方式，可靈活的進行其它被試變頻器試驗，系統利用率高。

【附圖說明】

圖1是10kV/10MVA四象限高壓變頻器試驗原理圖；

圖2是本發明所述10kV/10MVA四象限試驗系統陪試變頻器電氣原理圖；

圖3是本發明所述10kV/10MVA四象限試驗系統陪試變頻器的變流橋臂電氣原理圖；

【具體實施方式】

以下結合具體事例說明本發明的方案：

本發明的10kV/10MVA四象限高壓變頻器的試驗系統，試驗系統如圖1所示。

試驗系統的公共三相10kV試驗電網通過G3-01高壓斷路器接入三相10kV外部電網，試驗系統包含被試系統和陪試系統。

被試系統包含：斷路器G3-02、接線柜JX3-01、被試變頻器BP1、接線柜JX3-02和電機M1。斷路器G3-02的饋入接三相10kV試驗電網，饋出接接線柜JX3-01的饋入端子，接線柜JX3-01的饋出端子接被試變頻器BP1的三相輸入端子，被試變頻器BP1的三相輸出端子接M1電機的三相定子繞組。