高压变频器在7100kW/6kV吸风机上的应用
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为了确定QF4的合闸时机，必须等待一定的时间，保证反电动势足够小，这样冲击电流才会被限制在预期范围以内，保证投切可靠，否则会使冲击电流过大QF0速断保护跳闸而投切失败。但时间越长电机失速越大，QF4合闸后长时间不能到达额定转速，电机加速时电流过大并持续时间过长，超过综合保护装置中设定的电机启动时间导致过流一段动作跳闸而投切失败。其次电机功率比较大，启动时间过长，电机大电流导致厂用电母线电压拉低，其他设备运行失常或故障。所以确定合闸时机是一个很重要的问题。
图4 电机在工频下断开电源后的电压波形
为了电机的变频切工频能够试验，我们必须做以下几个实验，一方面验证切换逻辑的正确性和可靠性，另外一方面就是设定切换时机和保护定值。
3.1 不带高压逻辑验证实验
空载模拟实验主要是验证切换逻辑的正确性和可靠性，根据变频器程序设计要求，变频器若在运行中突然发生重故障，若要切至工频需要满足以下几个条件：
• 没有输出接地故障
• 变频器参数设定为允许切工频
• QF2、QF3确实已经分闸
• 变频器并非停机减速过程中
• 变频器重故障并非过流故障
当条件都满足时会在QF3分闸1秒后发出QF4合工频允许信号，而不是直接合工频，主要是因为切工频还要考虑到锅炉自身的一些条件，如果锅炉本身负载比较低，要求风量并不大，突然切至工频时负压突然急剧上升会导致锅炉熄灭，所以仅将允许和QF4信号发给DCS，DCS根据锅炉运行情况，关小出口风门后发出QF4合闸指令，切至工频，还可以根据情况投油，避免熄火。
图5 变频器切工频判断逻辑图
3.2反电动势测量实验
反电动势试验是在变频器的输出端加装一组电压互感器，陕西省电力科学研究院使用电压侦测设备对互感器的二次侧的电压进行录波，从而形成一个电压相对时间的曲线组，根据电压的大小选择合适的合闸时机。
本实验要在变频器的输出开关柜上加装电压互感器，开关柜的后柜门就无法关闭，试验人员还要在附近侦测电压，所以安全措施就显得尤为重要，我们用高压软电缆将变频器输出开关柜的输出端与一组电压互感器小车连接，并将高压软电缆固定牢靠，用高压绝缘胶带包扎完好，接二次线时要注意互感器的极性，二次侧要做好可靠接地。
确认接线正确，做好安全防护工作后，准备就绪我们使用变频器将风机拖动至700-800转/分钟，模拟出一个重障故变频器跳闸，变频器输出断路器QF3断开，电压侦测设备在电机端测出了电压反电动势电压波形。
根据实验结果我们发现，由于是变频拖动，输出断开后反电动势并不是很大，大约16S后反电动势基本为0.且分断后1s以后电压已经降到分段前的50%以下，所以我们认为输出断路器分断后3s左右合工频断路器QF4应该不会造成很大冲击。
3.2变频切工频实际验证实验
根据反电动势试验的结果，而确定了合闸时机，下一步就要验证在这个合闸时机的条件下，冲击电流以及大电流持续的时间，是否能躲过保护定值。
试验方案：在电源侧高压开关QF0的电流二次侧将电流侦测设备串接其中，检测变频切工频瞬间电流的变化情况。
试验数据：
四、结束语
通过上述实验证明北京利德华福高压变频器在较大功率电机上应用的工况中，正常情况下既实现了调速的功能，达到增能减耗的效果，还可以起到软启动的作用，减少大功率电机启动时对电网的冲击，即使在故障情况下也能顺利紧急切换到工频使用，保证设备运行的可靠性。(end)
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