科技论坛 ・３１・ ６ｋＶ变频器５０Ｈｚ运行时电流分析 许志成 （中国石化仪征化纤热电生产中心，江苏仪征２１１９００） 摘要：主要通过对某公司热电厂６ｋＶ变频器５０Ｈｚ运行时的电机电流和电源开关侧电流数据比较，分析两者数值的差异，从变频器 结构和无功补偿原理来分析、论证该数据，确证该数据的真实以及其节能效果。 关键词：变频器；节能降耗；５０Ｈｚ 流数值也明显下降。 因变频调速节能效果显著，具有较好的社会效益和经济效益， 考虑到高压变频器一般可提高功率因数到０．９７以上，从电源 所以被广泛应用于风机、水泵以及其他需要调速的设备。在特殊情 侧消耗的有功功率：Ｐ＝、／３ ＵＩｃｏｓ￣ｐ２＝１．７３２ ｘ６０００ ｘ １９６ ｘ０．９７÷ 况下，变频器拖动电机也有可能运行在５０Ｈｚ工况下，就这一工况下 １０００＝１９７５．７２７ｋＷ。电机处有功功率：Ｐｒ＝、／ ＵＩｒｃｏｓｑ￣ｌ＝１．７３２× 的节能效果和电流数值问题进行讨论。 ６０００×２２３ ｘ ０．８５÷１０００＝１９６９．８０４ｋＷ。考虑到变频器的损耗，电源 ２节能效果及原理分析 侧消耗的有功功率Ｐ＞电机处有功功率Ｐｒ是完全正确的，这也反映 以某热电厂使用的６ｋＶ、２２４０ｋＷ变频器为例，其拖动的群５给 了高压变频器５０Ｈｚ运行时的实际状况，电机处运行电流大于电源 水泵电机功率２０００ｋＷ、额定电压６ｋＶ、额定电流２２１Ａ、功率因素 侧电流。 ０．８５。因实际锅炉给水量需要，将该变频泵运行在５０Ｈｚ，实测电源开 减少从电网侧吸收无功：Ｑｃ＝、／ ＵＩｒｓｉｎｑｏ２一、／ ＵＩｓｉｎ‘ｐ２ 关侧电流为１９６Ａ（变频器输入侧电流），变频器输出侧电流（电机实 、／ ｕ（Ｉｒ 『二丽一（１－、／ ） 际运行电流）为２２３Ａ。 从实际测量数据分析：因该电机功率因数较低，在使用变频器 １．７３２×６×（２２３、／Ｔ二石ｊ百 一１９６、／＿ｉ二 ） ＝７２５．５６９ｋｖａｒ ５０Ｈｚ运行时，相当于将高压变频器等同于无功补偿器运行，电机运 行所需无功电流由变频器提供，电源侧总电流相应降低，可从下面 ３结论 两张简化示意图中看出。图１为其简化等效电路，图２为图１中电 功率因数低，说明电感性负载如异步电动机中用于交变磁场转 流、电压向量图。 换的无功功率大，而在定型电气设备中能通过的最大电流均是限定 的，当电动机电路中无功分量电流比较大时，有功分量电流也就相 应缩小了，整个系统传输的有功也就变小了，并且同时增加了线路 供电损失。因此，在功率因数较低、特别是有调节需要的电机，更加 需要变频器来实现调速节能和无功补偿。 参考文献 ［１】深圳英威腾电气股份有限公司．高压变频器产品说明书『Ｚ】． ［２１ｇ，Ｊ、成宝．配电技术手册【Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０００． 【３］顾绳谷．电机及拖动基ａｉＭ］涕４版．北京：机械工业出版社，２００７。 ［４］沈临江，蔡永明，周宏宇．大学物理简明教程［Ｍ］．北京：化学工业出 ＝＝１概述 版社教材出版中心．２００３． 图１无功补偿简化等效电路 图２电流电压向量图 从图１简化电路中可以看出，不管变频器内电容补偿如何，电 动机的实际运行功率因数ｃｏｓｑｏｌ、电流Ｉｒｌ是不受影响的，当变频器 旁路运行时（等于无功补偿未投入），Ｉ＝Ｉｒｌ；当变频器以５０Ｈｚ运行 驱动电动机时，其相当于无功补偿器，通过Ｉｃ的叠加，见图２向量 图中所示，Ｉ＝Ｉｒｌ＋Ｉｃ，并且在该向量三角形中，向量Ｉ的数值是小于 向量Ｉｒｌ的数值，向量Ｉ的角‘ｐ２小于向量Ｉｒ１的角ｑｏｌ，ｃｏｓｑ￣２值是大 于ｃｏｓｑｏｌ的，说明经过变频器内电容的无功补偿，电源开关侧（即变 频器输入侧）功率因数显著提高，电源开关侧（即变频器输入侧）电
