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编号：
高压变频器带电抗器并网回馈项目技术方案
编 制：
刘敏涛
审 核：
批 准：
发布日期：
修订记录
序号
文件版本号
修订（+/-）内容及说明
修订人
修订日期
批准人
1
A/0
新编制归档
刘敏涛
2015-12
2
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6
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8
9
10
目录
TOC \o 1-3 \h \z \u 1项目总体描述 4
1.1项目背景 4
1.2项目目的及意义 4
2测试平台介绍 5
2.1系统组成 5
2.2系统原理 6
2.2.1系统工作原理 6
2.2.2系统各部分的作用 6
3电气设计方案 7
3.1方案概述 7
3.2电气原理图 7
3.3平台综述 8
3.4平台设计关键点 9
3.4.1平台容量 9
3.4.2并网点选择 9
3.4.3保留原有平台 10
3.4.4电抗器共用 10
3.4.5互锁可靠性 11
4控制系统设计方案 12
4.1控制系统原理 12
4.2系统控制流程 13
5电抗器选型 16
5.1空心电抗器与铁芯电抗器的选择 16
5.2可调电抗器的选择 16
5.3电抗器电感值计算与分析 17
5.4电抗器散热分析及风机选型 17
5.5电抗器技术参数 18
6开关柜及一次电缆选型 20
6.1高压开关型号及数量 20
6.2高压开关柜技术要求 20
6.3一次电缆选型 25
7平台搭建区域选择 26
8项目成本预算 26
9项目风险评估 27
10附图 28
1项目总体描述
1.1项目背景
目前国家电网给我司分配的容量只有1MW，也是说所有的实验平台带负载运行时最大不能超过额定容量1MW，对于大容量高压变频器出厂测试来说这是一项瓶颈，一方面如果大容量的高压变频器在厂内不能带满载试验，去了现场之后往往投不上，或许是启机时过流，或许是工切变试验不成功，这样会投入大量的人力、物力去现场解决，其实很多原因都是厂内不能模拟现场满负荷的工况。另一方面高压变频器正朝着小型化、大容量化方向发展，国内知名的高压变频器厂家均已做到10MW以上，甚至有做到20MW，其实这也得益于电力电子器件飞速发展带来的结果，所以我司无论是满足大容量高压变频器测试还是研制超大容量高压变频器都必须搭建起测试平台。
在高压变频器行业内，整机老化的负载方式主要有两种:空电机负载和能量回馈型负载。空电机负载一般是高压变频器拖动一台高压电机，电机空载运行，运行时电流为电机空载电流，老化效果理想。能量回馈型负载主要指高压变频器拖动原动机，由原动机拖动发电机发电，将通过四象限变频器将电能回馈到电网；此种方式虽然将能量回馈到电网，但是仍然有电机等旋转设备的机械损耗。采用高压变频器带电抗器并网回馈装置，可避免上述两种整机老化存在的问题，而且操作简单，节电率高，具有相当可观的经济价值。
1.2项目目的及意义
我司高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展，搭建大容量高压变频器测试平台迫在眉睫，特别对于超过5000kW以上高压变频器的出厂测试， 如果厂内满足带满负载运行的条件，将极大提高产品出厂的质量，减少现场调试出现的问题，同时赢得用户的信赖。
本平台利用高压变频器带串联电抗器并网回馈装置替代传统的整机老化装置，将能量回馈到电网，电网只补充很少的系统损耗，使电能循环利用，从而达到整机老化目的，同时又能节能降耗。另外测试平台体积小、控制方便、适用性强、老化效率高。
2测试平台介绍
2.1系统组成
本测试平台包括进线开关柜、高压变频器及控制系统、并网电抗器、出线开关柜。其特征在于：所述进线开关与高压变频器输入端相连，高压变频器输出端与并网电抗器相连，并网电抗器与出线开关相连，出线开关与进线开关输出端和高压变频器输入端相连；所述高压变频器控制系统对电网电压及高压变频器输出电流进行采样，并对其进行控制处理，控制高压变频器的输出脉冲，将能量回馈到电网。本平台实现了高压变频器并网并向电网回馈能量，实现了高压变频器整机老化的目的，同时又可以节能降耗;占地面积小，操作性强，提高了生产效率。
图一 高压变频器并网回馈装置系统图
2.2系统原理
2.2.1系统工作原理
我司10kV母线经过进线开关送达变频器输入开关，变频器合上输入开关之后即将10kV电压送到移相隔离变压器，变压器副边输出6
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