WLdrive系列高压变频器说明书 四、 变频器接线

警告

? 为了保证高压变频器的安全运行，变频器的内部接线必须由专业人员进行安装和调试，

这些人员应完全了解本说明书中提到的警告；

? 遵守在危险电压设备上工作的常规和安全导则以及有关正确使用工具和人身防护装备

的规定；

? 所有引线的耐压等级必须与变频器要求的电压等级相符； ? 禁止将电源线接到高压变频器的输出端子U、V、W上；

? 变频器接地线不可与电焊机，大功率电机等大电机负载共同接地，必须分开接地，接地导线越短越好。

即使变频器不处于运行状态，其电源输入端、直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危险电压。因此，在断开开关后必须等待直流残压均小于20V，保证高压变频器放电完毕，才可以打开高压变频器柜门进行配线操作。

旁路柜

手/自动旁路柜内装有用于工频、变频切换的高压隔离刀闸（真空接触器），电源电缆进线端子及变频输出电缆接线端子如图4.1所示。

变压器进线端子功率单元出线端子

电源进线端子电机输入端子电机输入端子电源进线端子功率单元出线端子变压器进线端子图4.1手/自动旁路柜侧视图

WL drive-HV高压变频器主电路简易配线图（如图4.2所示）：

- 12 -

WLdrive系列高压变频器说明书 ABC变频输入控制K1A1B1C1工频运行控制K3高压变频器U1变频输出控制V1W1K2UVWM3~

图4.2 主电路电气原理图

注：K2与K3表示双掷开关的两个位置（互锁） K1：变频器输入隔离刀闸(高压真空接触器) K2：变频器输出隔离刀闸(高压真空接触器) K3：工频运行隔离刀闸(高压真空接触器) M：高压三相电机

用户接线端子图见附录A

- 13 -

WLdrive系列高压变频器说明书 五、 WLdrive系列高压变频器原理

1、系统结构

卧龙高压变频器采用HV-IGBT元件、移相级联式多电平逆变技术、多重化输出和模块化设计方案， 该系列高压变频器可在恶劣环境下长期稳定运行，并可靠墙安装，无需单独加装空调冷却装置。

移相级联式高压变频器采用5个独立功率单元串联的方式来实现高压输出，其原理（如图5.1所示）。电网电压经过二次侧多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三组输入、单组输出的交—直—交SPWM电压源型逆变器结构（如图5.2所示）。将相邻功率单元的输出端串联起来，形成Y联结结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。每个功率单元分别由输入变压器的一组二次绕组供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。

以额定输出电压为10kV的变频器为例，每相由5个额定电压为1155V的功率单元串联而成，输出相电压最高可达5775V，线电压可达10000V，每个功率单元承受全部的输出电流，但只提供1/5的相电压和1/15的输出功率。这样设计，单元的电压等级和串联数量决定变频器输出电压，单元的额定电流决定变频器输出电流。由于不是采用传统的器件串联的方式来实现高压输出，而是采用整个功率单元串联，所以不存在功率器件串联引起的动态均压问题。单元内采用牵引级3300V的HV-IGBT，以达到在满足输入、输出波形质量要求的前提下，尽量减少每组串联单元的个数，提高可靠性。

U 1155V1155V5775 相相相 1155V 1155V 1155V 10000V 相相相 V

W

图5.1 功率单元串联叠加

- 14 -

WLdrive系列高压变频器说明书 ABCLN

图 5.2 功率单元主电路结构

2、多重化输入设计

输入变压器采用多重化设计，以达到降低输入谐波电流的目的。以10kV为例，变压器的15个二次绕组，采用延边三角形联结（如图5.3所示）。分为5个不同相位，互差120电角度，形成30脉波的二极管整流电路结构，所以理论上29次以下的谐波都可以消除，输入电流波形接近正弦波，总的谐波电流失真低于3%。在变压器二次绕组分配时，组成同一相位组的每三个二次绕组，分别给分属于电动机三相的功率单元供电。这样，即使在电动机电流出现不平衡的情况下，也能保证各相位组的电流基本相同，达到理想的谐波抵消效果。这种变频器不加任何谐波滤波器就可以满足供电部门对输入电流谐波失真的要求。由于采用二极管整流的电压源型结构，电动机所需的无功功率可由滤波电容提供，所以输入功率因数较高，基本可保持在0.96以上，不必采用功率因数补偿装置。

设计中采用二极管不可控整流电路结构，所以变频器对浪涌电压的承受能力较强。雷击或开关操作引起的浪涌电压可以经过变压器产生浪涌电流，经过功率单元的整流二极管给滤波电容充电，滤波电容足以吸收进入到单元内的浪涌能量。

- 15 -