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，选定了开云(中国)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开云(中国)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）开云(中国)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，而且也证明了开云(中国)公司高压变频器在领域内的技术先进性和质量可靠性，为开云(中国)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。