一、技術(shù)名稱：高壓變頻調(diào)速技術(shù)
二、適用范圍：電力、軋鋼、造紙、化工、水泥、煤炭、紡織、鐵路、食品、船舶、機(jī)床等工業(yè)1kV以上的高壓交流電機(jī)。
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
全國(guó)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)4億多kW，年耗電量達(dá)12000億kWh，占全國(guó)總用電量的60%，占工業(yè)用電量的80%；其中風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的裝機(jī)總?cè)萘恳殉^2億kW，年耗電量達(dá)8000億kWh，占全國(guó)總用電量的40%左右。目前，僅有約15%左右變頻調(diào)速運(yùn)行。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
高壓變頻調(diào)速技術(shù)采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)或者IGBT元件直接串聯(lián)高壓變頻器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)的高輸出功率（功率因數(shù)>0.95），同時(shí)消除對(duì)電網(wǎng)諧波的污染。對(duì)中高壓、大功率風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)電降耗作用明顯，平均節(jié)電率在30%以上。
2.關(guān)鍵技術(shù)
單元串聯(lián)多電平技術(shù)采用功率單元串聯(lián)電壓相加回路，采取變壓器多繞組別分組分壓整流單元均壓，單元電平疊加，通過IGBT逆變橋進(jìn)行正弦（PWM）控制，可得到單項(xiàng)交流輸出，每個(gè)功率模塊結(jié)構(gòu)及電氣性能上完全一致，可以互換。
3.工藝流程
具體工藝流程及原理圖見圖1，圖2。
圖1 主回路工作原理簡(jiǎn)圖
圖2 單元串聯(lián)多電平高壓變頻器原理示意圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）效率：≥96%；
2）輸出電壓范圍3kV～11kV；
3）輸入電流諧波總含量：≤4%；
4）輸入功率因數(shù)：≥0.95。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)1997年通過了國(guó)家機(jī)械工業(yè)局組織的技術(shù)鑒定，并在部分電力，冶金推廣應(yīng)用，技術(shù)成熟可靠，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益好。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：北京大唐發(fā)電公司陡河發(fā)電廠，大冶特鋼第四煉鋼廠
1）建設(shè)規(guī)模：1000kW/6kV風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造。主要技改內(nèi)容:125MW調(diào)峰機(jī)組風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)，主要設(shè)備為1000kW/6kV風(fēng)機(jī)變頻器。節(jié)能技改投資280萬元，建設(shè)期18個(gè)月。每年可節(jié)能1160tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益100萬元，投資回收期24個(gè)月。
2）建設(shè)規(guī)模：1600kW/6kV除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造。主要技改內(nèi)容：70t交流電弧爐除塵風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)，主要設(shè)備為1600KW/6KV除塵風(fēng)機(jī)變頻器。節(jié)能技改投資280萬元，建設(shè)期12個(gè)月。每年可節(jié)能2362tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益276萬元，投資回收期12個(gè)月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
目前，我國(guó)大功率的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備約有30000萬臺(tái)，其中只有約4000臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了變頻改造，預(yù)計(jì)到2015年，使用高壓變頻器的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備將達(dá)6000臺(tái)，按平均裝機(jī)容量800kW計(jì)算，年節(jié)能能力為300萬tce,總投資約38.4億元。
二、適用范圍：電力、軋鋼、造紙、化工、水泥、煤炭、紡織、鐵路、食品、船舶、機(jī)床等工業(yè)1kV以上的高壓交流電機(jī)。
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
全國(guó)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)4億多kW，年耗電量達(dá)12000億kWh，占全國(guó)總用電量的60%，占工業(yè)用電量的80%；其中風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的裝機(jī)總?cè)萘恳殉^2億kW，年耗電量達(dá)8000億kWh，占全國(guó)總用電量的40%左右。目前，僅有約15%左右變頻調(diào)速運(yùn)行。
四、技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
高壓變頻調(diào)速技術(shù)采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)或者IGBT元件直接串聯(lián)高壓變頻器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)的高輸出功率（功率因數(shù)>0.95），同時(shí)消除對(duì)電網(wǎng)諧波的污染。對(duì)中高壓、大功率風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)電降耗作用明顯，平均節(jié)電率在30%以上。
2.關(guān)鍵技術(shù)
單元串聯(lián)多電平技術(shù)采用功率單元串聯(lián)電壓相加回路，采取變壓器多繞組別分組分壓整流單元均壓，單元電平疊加，通過IGBT逆變橋進(jìn)行正弦（PWM）控制，可得到單項(xiàng)交流輸出，每個(gè)功率模塊結(jié)構(gòu)及電氣性能上完全一致，可以互換。
3.工藝流程
具體工藝流程及原理圖見圖1，圖2。
圖1 主回路工作原理簡(jiǎn)圖
圖2 單元串聯(lián)多電平高壓變頻器原理示意圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）效率：≥96%；
2）輸出電壓范圍3kV～11kV；
3）輸入電流諧波總含量：≤4%；
4）輸入功率因數(shù)：≥0.95。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)1997年通過了國(guó)家機(jī)械工業(yè)局組織的技術(shù)鑒定，并在部分電力，冶金推廣應(yīng)用，技術(shù)成熟可靠，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益好。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：北京大唐發(fā)電公司陡河發(fā)電廠，大冶特鋼第四煉鋼廠
1）建設(shè)規(guī)模：1000kW/6kV風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造。主要技改內(nèi)容:125MW調(diào)峰機(jī)組風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)，主要設(shè)備為1000kW/6kV風(fēng)機(jī)變頻器。節(jié)能技改投資280萬元，建設(shè)期18個(gè)月。每年可節(jié)能1160tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益100萬元，投資回收期24個(gè)月。
2）建設(shè)規(guī)模：1600kW/6kV除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造。主要技改內(nèi)容：70t交流電弧爐除塵風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)，主要設(shè)備為1600KW/6KV除塵風(fēng)機(jī)變頻器。節(jié)能技改投資280萬元，建設(shè)期12個(gè)月。每年可節(jié)能2362tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益276萬元，投資回收期12個(gè)月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
目前，我國(guó)大功率的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備約有30000萬臺(tái)，其中只有約4000臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了變頻改造，預(yù)計(jì)到2015年，使用高壓變頻器的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備將達(dá)6000臺(tái)，按平均裝機(jī)容量800kW計(jì)算，年節(jié)能能力為300萬tce,總投資約38.4億元。
