作 者 ：德州高等職業技術學院 吳淑霞 山東點石節能科技開發有限公司 宛路威 王景偉 陳俊濤 趙林燕 摘 要 ：本文介紹了山東點石公司的高壓變頻器的一項新的專利技術，它可克服目前“串聯疊加”原理的高壓大功率變頻調速裝置存在的對電網電壓波動適應能力差的缺陷，能大大提高高壓變頻器的可靠性、安全性和適應性，最大限度地滿足了用戶的要求。 英文摘 要 ：This paper presents a new patented technology of high voltage inverter of Shandong Dianshi Company. It can overcome the current “series stack” principle of high voltage and high power inverter抯 poor defects of adapting to power grid voltage fluctuation, will greatly enhance the reliability, security and adaptability of high voltage inverter and then furthest satisfy user抯 requirements. 關鍵詞： 串聯疊加 高壓變頻器 電網電壓波動 1 引言 眾所周知,自從1995年,由中國人首先向世界公開了“串聯疊加”原理的高壓大功率交流電動機的變頻調速裝置（專利號：ZL95119585.9）,使高壓變頻調速技術得到了長足的發展,目前已成為全世界高壓變頻器產品的主流技術。但傳統的“串聯疊加”原理的高壓變頻器也存在著一些缺陷,高壓變頻器運行時電網電壓發生波動,則最終將導致由疊加或升壓輸出的經過變頻的高壓交流電的幅值隨之波動,嚴重時高壓變頻器會因此而發生保護,如果保護的不及時或失靈,就有可能發生故障甚至事故。山東點石節能科技開發有限公司自主開發的新型TS-HVAF“帶可控整流裝置的高壓變頻器”（專利申請號:200620175789.5）克服了上述傳統高壓變頻器目前存在的缺點。 2 傳統的“串聯疊加”原理的高壓變頻器存在的缺陷 “串聯疊加”的原理是通過輸入隔離（切分）變壓器將高電壓切分成若干份低電壓,在每個低壓單元進行整流逆變,再將若干個逆變好的低壓單元串聯疊加成所需的高壓單元,所以不會增加低壓區段的電流。“串聯疊加”原理的高壓大功率變頻調速裝置較好地克服了“高—低—高”和“三電平”等技術方案所存在的很多缺陷:首先是使輸出和輸入側的諧波都減少到了3%以下,而且比較容易作到冗余和模塊化,使維護變得方便一些了。 盡管傳統的“串聯疊加”原理的高壓變頻器以其技術原理和技術方案方面的優勢目前已成為全世界高壓變頻器產品的主流產品。但由于它的發展歷史還比較短,還是一個有待成熟的新技術,還必然的存在著一些缺陷: 如果在高壓變頻器運行時電網電壓發生波動，則輸入變壓器二次側輸出的低壓交流電就會隨之波動，于是經過整流器輸出的中間直流電的幅值也會隨之波動，最終導致了由疊加或升壓輸出的經過變頻的高壓交流電的幅值隨之波動。當電網電壓的波動較大時，就會影響到高壓變頻器和電機的正常運行，高壓變頻器會因此而發生保護，如果保護的不及時或失靈，就有可能發生故障甚至事故。在此之前通常采用在輸入變壓器的一次側加設抽頭或配裝自耦變壓器的方法解決，但是這兩種方法的使用都很被動，無法實現實時跟蹤調整和無級寬范圍調整。因此傳統的高壓變頻器在電網電壓波動較大、較頻繁的環境中無法安全、可靠的使用。即使電網電壓波動較大但還沒有超過安全范圍，傳統的高壓變頻器在這樣的環境中運行，運行風險也很高，使用壽命也會大受影響。而使用高壓變頻器的大多是大規模的工業環境（例如：山西的大同煤礦），大型設備比較多，電網質量大多數都不很好，電壓波動往往是比較大和比較頻繁的。 3 山東點石節能科技開發有限公司的專利技術 山東點石節能科技開發有限公司自主開發的新型TS-HVAF（專利申請號：200620175789.5）克服了上述傳統高壓變頻器目前存在的缺點，賦予了傳統的高壓變頻器一個革命性的創新；在高壓變頻器的整流濾波部分作了重大改進：用在其它領域業已成熟的可控整流技術替代了原有的整流器，并為可控整流裝置配設了輔助電路。當電網電壓波動或波動超過一定范圍時，可控整流裝置及其輔助電路可以自動調整整流占空比（導通角），保持中間直流電的基本穩定，最大限度的保證了由疊加或升壓輸出的經過變頻的高壓交流電幅值的準確性。電網電壓的波動范圍可達到+/-30％，克服了電網電壓波動給高壓變頻器正常運行造成的影響，延長了電力電子器件的使用壽命，對被控電機也起到了保護作用，拓展了高壓變頻器的應用范圍。 所以筆者在這里真誠地告誡廣大的用戶，在推薦和選用高壓變頻器的時候，一定不要僅僅考核其業績的多少，因為業績的多與少并不能真實的反映生產廠家的產品技術水平。也不要完全相信制造商的所謂“承諾”，一定要選擇真正對“缺陷”有解決措施的產品。 4 結束語 TS-HVA“帶可控整流裝置的高壓變頻器”的研制成功，可以說是高壓變頻調速領域的又一次革命，極大地提高了高壓變頻器使用的可靠性、安全性和適用性，最大限度地滿足了用戶的需求，使高壓變頻器能夠在更廣泛的領域得到應用，對促進高壓大功率電機的變頻調速改造，必將再一次起到積極的促進作用。