1 引言
目前,，高壓大功率變頻器是一個十分重要的應用領域,。而基于igbt的變頻器其功率等級最大多在5000kw左右，功率在10000kw及以上的高壓變頻器用igbt就難以實現,。目前,，abb等國際大公司均推出了基于igct的三電平變頻器。但在高壓大功率應用條件下,，三電平技術的可靠性在國內還有待于提高,。此外，高壓大功率變頻器的性能試驗也是一個難題,。本文主要介紹采用igct組成的大功率變頻器和試驗方法,，僅供參考和借鑒。
2 構成原理
2.1 6kv變頻器
具體的工作過程是：以6kv變頻器為例,，見圖1,。電網電壓經過移相變壓器降為1750v，經整流橋d整流,，然后進入由電容器cc,、cd、電感l(wèi)c,、電阻rc,、二極管ds組成的緩沖電路，然后電信號輸入由igct逆變橋組成的兩電平功率單元,，每相由兩個igct功率單元進行串聯組成,，形成交流電壓，然后高壓輸出給電機,。
每個兩電平功率單元由整流橋,、穩(wěn)壓電路、igct逆變橋組成,，穩(wěn)壓電路接入igct逆變橋輸入端,，電阻rc與二極管ds串聯，兩端與電感l(wèi)c并聯,，在電阻rc與二極管ds之間接有電容器cc，電容器cc另一端接電容器cd,；電容器cd另端接電感l(wèi)c與電阻rc的輸入端,。igct逆變橋由四個由igct器件與二極管dr組成的反并聯單元構成。
對于6kv變頻器,，移相變壓器二次側電壓1750v,，功率單元直流側電壓2500v，每相2個功率單元串聯,，功率部分只需6個功率單元,。移相變壓器共6個副邊繞組,。
這樣，每個功率單元輸出的最高電壓為1750v,，2個功率單元串聯就能夠輸出3500v,，正好對應于6kv系統的相電壓。
對4500v/4000a的igct而言,，其長期工作電流有效值可達1500a,。所以，變頻器的容量為
s=1.732×6000×1500=15000kva
考慮到電機的功率因數,，此種變頻器可以輕松驅動12000kw的電機,。
2.2 10kv變頻器
見圖2。對于10kv變頻器,，移相變壓器二次側電壓1900v,，功率單元直流側電壓2700v，每相3個功率單元串聯,，功率部分只需9個功率單元,。移相變壓器共9個副邊繞組。
這樣,，每個功率單元輸出的最高電壓為1900v,，3個功率單元串聯就能夠輸出5700v，正好對應于10kv系統的相電壓,。
在要求高可靠性的場合,，每相也可以串聯4個igct功率單元。
對4500v/4000a的igct而言,，其長期工作電流有效值可達1500a,。所以，變頻器的容量為
s=1.732×10000×1500 =26000kva
考慮到電機的功率因數,，此種變頻器可以輕松驅動22000kw的電機,。
2.3 3kv變頻器
見圖3。對于3kv變頻器,，變壓器每相采用一個功率單元的形式,，功率部分只需3個功率單元。
3 高壓大功率變頻器性能試驗
高壓大功率變頻器出廠前的試驗是產品質量檢查的重要環(huán)節(jié),，特別是全載（即滿額定負荷）試驗尤為重要,。