4.8mw高压变频电源在伊朗水泵测试台中的应用 -尊龙凯时平台入口

1前言

伊朗古称波斯，经济实力较强，伊朗经济以石油开采业为主，为世界石油天然气大国，地处世界石油天然气最丰富的中东地区石油出口是经济命脉，石油生产能力和石油出口量分别位于世界第四位和第二位，是石油输出国成员。伊朗的石油化工、钢铁、汽车制造业发达，还有电子工业、核工业、计算机软硬件业。伊朗国土绝大部分在伊朗高原上，是高原国家，海拔一般在900-1500米之间，大部分地区被沙漠覆盖。

阿拉克是伊朗中西部城市，旧称“素丹阿巴德”，位于扎格罗斯山区一个山口的东侧，古姆西南120公里，为伊朗南北纵贯铁路与向西通往伊拉克的公路的交叉点。附近为农业区，产葡萄、水果、谷物。有地毯、毛纺织、火柴、甜菜糖等厂。

2用户设备情况

阿拉克机械厂是为伊朗一家生产中高端大中型泵销售、研发的产品制造商，阿拉克机械厂水泵测试系统为新上系统，高压变频器为阿拉克机械厂水泵测试系统的重要组成部分，用于对各种电压等级，各种功率的电机及水泵在不同频率段进行温升，震动，流量，转速，压力，扬程等多种性能指标测试，然后将测试好的电机和水泵配套出售。

水泵测试系统的主要组成部分为蓄水池，供水管道，调节阀，增压泵，低压变频器（控制增压泵），高压变频器（控制被测泵），测试台，被测电机及水泵，测试仪及变送器，控制室等。

图1阿拉克机械厂用户现场

图2 控制室照片

图3 增压泵现场照片

经过客户多方考察，反复对比，选定了新风光电子科技股份有限公司生产的jd-bp37-4800f（4800 kw /6kw）变频电源作为水泵测试的供电电源。

技术参数如下：高压变频电源设备输入电压6kv，输出电压1100v－6000v范围内的无极调压；输出电流的范围为0－346a；频率范围为输出电压范围内的任一电压可0－72hz可调。

3 风光高压变频电源控制系统基本参数

高压变频电源系统jd-bp37-4800f基本参数如表1所示。

4高压变频电源系统介绍

此次改造选用1台jd-bp37-4800f型的变频电源，额定电压6kv，额定电流346a，额定功率4800kw，额定容量6000kva。

jd-bp37系列高压变频电源是新风光电子科技股份有限公司生产的新一代矢量控制高压变频供电系统，该系统采用直接“高-高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多个功率模块串联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，输入谐波畸变小于3%，直接满足ieee519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；输出波形质量好，输出电压谐波畸变小于2%，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机。

jd-bp37系列高压变频电源由开关柜、变压器柜、功率柜和控制柜组成，外观如图4所示，主回路拓扑如图5所示。

图4 高压变频器现场安装情况

图5  高压变频电源系统拓扑结构

4.1电源系统拓扑结构

变频电源装置0-6kv输出，每个系统共有15个功率单元，每5个功率单元串连构成一相，其系统结构如图6所示。

图6变频电源系统结构示意图

4.2功率单元

每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘，二次绕组采用星形折边接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。每个功率单元结构上完全一致，可以互换，为基本的单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥， igbt逆变桥的控制方式为pwm控制，并且有自动单元旁路功能，大大提高系统运行的可靠性。

4.3功率柜

柜内主要对功率单元进行组合，通过每个单元的u、v输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的pwm波形进行重组，得到非常好的pwm波形，dv/dt小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以输出电缆长度很长，电机不需要降额使用。

4.4控制柜

控制器采用32位高速dsp芯片，精确的算法保证电机达到较优的运行性能。彩色嵌入式人机界面提供友好的全中文监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。控制器包括一台内置的plc，用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号(包括dcs/rs485//modbus)的协调，并且可以根据用户的需要扩展控制开关量。控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统应具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。

4.5变压器柜及风机

主要包括为功率单元供电的移相变压器，输入侧的电压、电流检测器件，以及温度检测器件温控器。变频电源功率柜顶部和变压器柜顶部所配冷却风机。干式变压器绕组底部也配有冷却风机，由温控仪检测变压器绕组温度进行控制。

4.6上位机接口清单

上位机接口清单如图7所示。

图7上位机接口清单

5改造的过程

先把变频电源系统安装到位，进行主回路线路改造，然后将变频电源控制系统及单机高压调试正常，接着进行操作台的固定安装，连接操作台与变频电源之间的连线，调试操作台与变频电源的信号传递，正常后把变频电源和操作台进行统调。带重载调试是改造中的重点部分。整个改造工程流程图如下：

（1）高压变频电源的安装；

（2）系统主回路的连接；

（3） 高压变频电源控制电调试；

（4）高压变频电源单体高压调试；

（5）操作台本体的安装及调试；

（6）高压变频电源与操作台之间的连接及信号调试；

（7）水泵测试系统初步统调；

（8）变频水泵测试系统重负载调试；

（9）水泵测试变频系统正常运行。

6 高压变频电源在水泵测试台使用效果

该设备2016年8月自投运以来，变频电源运行稳定，用户非常满意，改造达到了预期目的，大大提高了水泵测试实验自动化水平，测试实验非常方便。

图8  公司服务人员与用户现场合影留念

（1）新风光电子公司生产的jd-bp37－4800高压变频电源所有部分装在配电柜内，不需要另外的电抗器、滤波器等设备装置。体积小，结构紧凑，安装简单，现场配线少，调试周期短，投入生产快。

（2）高压变频电源的运行参数及各种指示在触摸屏均有显示。

（3）电源带有标准通讯接口，上位机可以通过通讯完全集控变频电源。

（4）变频电源非常方便实现测试各种电机水泵测试需求，只需设定相应的参数即可，可任意拖动6kv/3kv/2300v/1100v等电压等级，不超过450a电流，0-72hz水泵完成测试各种实验。

7 结束语

风光牌jd-bp37系列高压变频电源在伊朗阿拉克机械厂水泵测试系统的成功应用，不但为用户创造了显著的经济效益和社会效益，而且也证明了新风光公司高压变频器在领域内的技术先进性和质量可靠性，为新风光公司赢得了更多的品牌美誉度。同时，提高了水泵测试系统的自动化水平，值得大力推荐和应用。