一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置及方法，所述装置包括进线隔离柜、进线开关柜、旁路开关柜、高压充电阻尼柜、油浸式移相变压器、基于IEGT单元的功率柜、水冷柜、馈出柜、电抗器柜和控制柜。在变频器内部进行软硬件的设计，在变频器硬件设计中将传感器的信息直接输入到主控制器中并在变频器输出检测中采用高精度的电压传感器和电流传感器，使采样信号更精确，控制更准确，并且在变频器内部进行变频/工频的切换，无需增加外部辅助设备；在变频器软件方法设计中，将变频/工频的切换程序与变频器内部控制程序结合，给出了变频/工频切换的整体控制流程方法，有效的实现了变频和工频之间的互相切换。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置及方法
本专利技术涉及高压大功率变频器
，特别涉及一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置及方法。
技术介绍
随着功率器件发展，变频器电压等级和功率得到了不断提升，高压大功率变频器也将逐渐在原本没用应用领域里有着广阔的使用需求，工变频自由切换功能可以使用户在变频器的使用方面更加灵活，提高系统装置的稳定性，持久性。目前，在国内20MW的变频调速领域内，工变频切换功能依然是一个技术难题，其难点在于：1)目前在国内市场上，20MW级别的电机上，由于功率等级较大，电机本身的负载电流很大，因此启动切至工频的应用上大多采用软起动的方式，也不具备工频回切变频的能力。而且由于本身变频器的功率级别就很大，如果切换不好会对负载设备造成巨大损害，存在很大的风险。因此在20MW级别的电压源型变频器上进行工变频自由切换依然是个技术难题。本装置在20MW级别的电压源型变频器上实现了具备工变频自由切换的功能，大大丰富了变频器的使用多样性，为用户实现了更多的应用选择。2)目前通用的工/变频切换一般有两种：同步切换和异步切换。异步切换指切工频运行时先停止变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置，其特征在于，包括进线隔离柜、进线开关柜、旁路开关柜、高压充电阻尼柜、油浸式移相变压器、基于IEGT单元的功率柜、水冷柜、馈出柜、电抗器柜和控制柜；其中，所述的进线隔离柜包括进线隔离刀闸QS11、所述的进线开关柜包括小车式真空断路器QF21和变压器综合保护装置、所述的旁路开关柜包括小车式真空断路器QF22和电机自平衡式差动保护装置、所述的高压充电阻尼柜包括充电限流电阻和旁路断路器QF31、所述的电抗器柜包括环流电抗器和旁路断路器QF41、所述的馈出柜包括小车式真空断路器QF51、所述的控制柜包括主控制器，进行信号采集和运算处理；在所述的进线隔离刀...

【技术特征摘要】
1.一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置，其特征在于，包括进线隔离柜、进线开关柜、旁路开关柜、高压充电阻尼柜、油浸式移相变压器、基于IEGT单元的功率柜、水冷柜、馈出柜、电抗器柜和控制柜；其中，所述的进线隔离柜包括进线隔离刀闸QS11、所述的进线开关柜包括小车式真空断路器QF21和变压器综合保护装置、所述的旁路开关柜包括小车式真空断路器QF22和电机自平衡式差动保护装置、所述的高压充电阻尼柜包括充电限流电阻和旁路断路器QF31、所述的电抗器柜包括环流电抗器和旁路断路器QF41、所述的馈出柜包括小车式真空断路器QF51、所述的控制柜包括主控制器，进行信号采集和运算处理；在所述的进线隔离刀闸QS11的下口设置采样电压互感器PT1，其二次侧直接接入所述的主控制器中；在进线断路器QF21和旁路断路器QF22下口分别设置采样电流互感器CT1和CT2，它们的二次侧直接接入所述的主控制器中；在输出断路器QF51的上口设置电压传感器VS和电流传感器CS，它们的二次侧直接接入所述的主控制器中；所述的进线隔离刀闸QS11、进线断路器QF21、旁路断路器QF31、旁路断路器QF22、旁路断路器QF41、输出断路器QF51的辅助触点直接接入所述的主控制器中；所述的主控制器通过采样电压互感器PT1实时采集工频和变频运行时的电网电压，通过采样电流互感器CT2和CT1分别采集工频和变频运行时的运行电流，通过电压传感器VS和电流传感器CS采集变频器输出的电压和电流数据，通过进线隔离刀闸QS11、进线断路器QF21、旁路断路器QF31、旁路断路器QF22、旁路断路器QF41、输出断路器QF51的辅助触点采集各断路器的开关状态信号，上述信号均由主控制器直接进行运算处理并通过控制输出断路器QF51和旁路断路器QF22、QF41的分合闸以及功率柜的输出信号进行自动工频和变频之间的切换，不需要外界其它辅助设备。2.根据权利要求1所述的一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置，其特征在于，在所述的输出断路器上口设置的电压传感器VS为高精度电压传感器代替传统的电压互感器，使大功率变频器在使用无速度传感器时能够达到高精度的转速控制，并且在控制算法中对输出端的电压传感器和输入端的电压互感器的信号差别进行补偿，进而消除由采样滞后所造成的并网冲击。3.根据权利要求1所述的一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置，其特征在于，所述的基于IEGT单元的功率柜是以IEGT和电力二极管为主要功率器件集成为一个完整功率单元，包括逆变和整流部分，集成度高且功率密度大，可以使变频装置具备在20MW大功率级别上进行工变频切换的能力。4.一种基于IEGT可实现工变频切换的大功率变频装置的切换方法，包括变频转工频的切换方法和工频转变频的切换方法；其特征在于，变频转工频的切换方法包括以下步骤：步骤一、变频器收到切工频信号后，变频器可在当前任意频率工况下，直接闭环调节输出频率与电网电压一致，同时对输出进行锁相判断；步骤二、在输出与电网的频率误差在阈值内后，QF41分闸，投入环流电抗器，进入同期控制；步骤三、同期控制时对输出电压进行锁相，同期计时并进行开环调节输出电压的幅值、相位，并时时进行判断，采用两级判断，满足第一级判断阈值后条件进入下一级判断均满足后才判定成功；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文龙，闫增添，宇文达，高玉瑞，张瑜，
申请(专利权)人：荣信汇科电气技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21