3．高压变频调速系统应用情况
3.1高压变频器的组成
我公司采用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A系列电压源型全数字控制高压变频器，高-高方式、采用H桥串联方案。额定容量:1600KVA、额定电压:6kV、额定电流:160A。高压变频器装置由变压器柜、功率柜、控制柜、刀闸切换柜四个部分组成，冷却方式采用：空水冷却系统。为单元串联多电平结构，其原理如图1所示。
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3.2高压变频器与现场接口方案
北京利德华福电气技术有限公司的高压变频器的控制部分由高速单片机、人机界面和PLC共同构成。单片机实现PWM控制和功率单元的保护。人机界面提供友好的全中文监控界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。内置PLC用于柜体内开关信号的逻辑处理，可以和用户现场灵活接口，满足用户的特殊需要。该高压变频器使用西门子S7-200系列PLC，具有较好的与DCS系统接口能力，根据风机的特性运行要求以及高压变频器控制的具体要求采取了相应控制方案。
1）DCS系统与高压变频器的接口方案
DCS系统与高压变频器之间的信号总共有10个，其中开关量信号8个，模拟量信号有2个。（以＃1引风机为例）
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2）DCS画面增加以下内容
为实现对高压变频引风机的启停控制及转速调节，在DCS画面上增加：
高压变频器启停操作功能块，用于远方启停高压变频器；
高压变频器转速控制功能块
高压变频器轻故障报警块
重故障报警块
工频旁路状态
3.3高压变频器运行方式及控制逻辑
引风机高压变频器电气一次系统接线方式采用“一拖一”手动切换方式（虚线部分为新增加部分），如图2：
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图2：引风机变频器一次接线图
高压变频器可根据运行方式需要，进行运行方式的切换，如：一台变频一台工频的运行方式和两台工频的运行方式。缺点是在进行高压变频器运行方式切换时，需要将机组负荷进行调整，降低负荷后，停止＃1（或＃2）引风机运行，方可进行引风机运行方式的切换操作。正常情况下，2台引风机投入高压变频调速运行方式。
3 防止变频器漏电断路器误误动作技术
我们在日常使用中踫到有在变频器输入电路中配置漏电保护器的，但是送电后漏电断路器经常会跳脱，原因又找不到，许多人都认为是变频器品质出了问题，其实这里面是有原因的，就这个问题做一个分析。
3.1漏电断路器额定电流设计
变频器输出是以PWM(脉宽调制，类似高速开关)方式控制，因此会发生高频率的漏电电流，若要在变频器一次侧加装一般漏电断路开关时，建议请以每台变频器选择200mA以上的感度电流且动作时间为0.1秒以上的漏电断路关开使用，但不保证该漏电断路关开一定不会跳脱，必须考虑下列各因素才能决定系统漏电电流之大小，并选定适当的漏电断路开关及必要措施来改善送电后漏电断路器跳脱之现象。
一般漏电断路开关之额定电流选择计算公式如下（参见图1）：
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I△n≧10*〔Ig1+Ign+3*(Ig2+Igm)〕
Ig1、Ig2：商业运转时电缆线之漏电电流。
Ign：变频器输入侧噪声滤波器之漏电电流。
Igm：商业运转时马达之漏电电流。
影响漏电电流大小之因素有：
（1）电缆线的漏电电流(有二部分)
·漏电断路开关滤波器的电缆线长之漏电电流。·变频器马达的电缆线长之漏电电流。
（2）滤波器的漏电电流(包含变频器在内)。
（3）马达的漏电电流。
3.2各部分漏电电流值(单位：mA)
（1）电缆线的漏电电流=A*(实际电缆线长/1000m)；电缆厂商提供各线径每1000m之漏电电流值A。
（2）滤波器的漏电电流(包含变频器在内)--变频器供应厂商提供。例如：台达VFD055B43B用滤波器为26TDT1W4B4其漏电电流大值为70mA。
（3）马达的漏电电流--马达供应厂商提供。
3.2设计举例
使用变频器于圆盘针织机应用，前端使用了漏电保护，但是经常跳脱，分析如下：变频
器功率5.5KW，漏电断路器漏电电流75mA。以过去经验来评估时，在一切正常的情况下其中因电缆线长及马达本体的漏电电流影响不大，主要影响因素有滤波器的漏电电流(含变频器在内)及负载侧是否依第3种接地(10Ω以下)施工，故建议如下：
（1）若电源侧一定要装漏电断路开关，建议选择200mA以上的感度电流且动作时间为
0.1秒以上之漏电断路关开，但不保证该漏电断路关开一定不会跳脱，必须符合在其它对象(电缆线长及马达)是正常的漏电流范围内及负载侧是依第3种接地(10Ω以下)施工下才有效。
（2）若电源侧一定要装现有漏电断路器(75mA)，建议输入电源不经现有的滤波器而直接输入到变频器，减少因为滤波器的漏电电流(含变频器在内)造成现有漏电断路器(75mA)跳脱。
（3）将现有漏电断路器(75mA)自电源系统脱离，将电源直接输入滤波器再转接到变频器即可。
4 变频器输入输出保护技术
变频器具有强大的保护功能，泛指的是输出保护。从设计的角度来说，变频器输入端的保护，到目前为止还是一个难题。主要是没有一种既能快速切断高压大电流，又具有较低成本的器件。因此，如何防止高电压大电流对变频器输入端的冲击是应用中的重要问题。
4.1变频器的供电电压条件
以台达KG系列变频器为例：
230V系列单相电源200/208/220/23050/60Hz
460V系列三相电源380/400/415/440/46050/60Hz
电压：±10%频率：±5%
台达KG系列变频器220V系列和440V系列的输入电压若过低，变频器会出现欠压保护，不会损坏变频器。台达变频器220V系列的输入电压若高于265V或者440V系列的输入电压高于500V，变频器的直流母线电压将超过极限，可能会严重损坏变频器。因此，在电源电压不稳或者在自发电供电源的场合使用变频器，特别要注意变频器的额定电压是否满足供电电源要求。
4.2输入接触器
台达变频器说明书上的输入接触器，是给变频器提供输入电源的开关。绝不能将其作为变频器的启动或停止开关来使用。否则可能会造成变频器的损坏。
4.3一台变频器输出控制多台电机
（1）多台电机同步启动和停止，同频升降速。此种应用方式要注意功率匹配。不能简单地选用变频器的功率等于多台电机功率之和，应该放大变频器的功率档使用。注意﹗变频器输出应直接和电机相联接，中间不能用继电器。
（2）不允许多台电机异步启动和异步停止。因为这种控制方式，变频器输出要接继电器。所以原则上是不允许的！异步启动时，台电机启动是不会有问题的。但第二台电机启动时，变频器输出侧电压则很高，此时，第二台电机相当于全压启动，它的启动电流约是自身额定电流的７－８倍，远超过变频器的额定电流。
台电机在异步停止时，变频器输出电压一定很高，此时继电器在开关电机时，电感性负载会产生很高的瞬间反向电压，远超过变频器内部器件的额定电压，变频器不是过压报警就是过压损坏。
多台电机异步切换是必须在前一台变频器停止后，才可以切换到下一台变频器的启动。
4.4台达变频器的E接地线
（1）零线。零线是发电机输出的中心线，不论在客户端是否为零电位，都不能把零线作为地线接在变频器的E端！
（2）变频器的N接线端。变频器的N的线端，是变频器内直流母线的负端，应接至煞车模块。既不能把它当做接地线端，更不能错接至电源零线。
（3）保安地。台达变频器的E接地线应接至保安地，也就是电机的外壳。避免高压突波冲击以及噪声的干扰。
5 结束语
本文根针对变频器工程应用中3个比较特殊的技术问题，以台达KG系列变频器为例，给出解决实际问题的原理设计方法。技术原理实际上适用于一般的变频器工程应用条件