1、选择过高电压等级的坏处

  选择过高的电压等级会导致投资高、投资回收期长。 随着电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，这就增加了电机的价格。 电压等级的提高增加了变频器中串联的功率半导体器件的数量，增加了成本。

  可见，200-2000kW电机系统采用6kV、10kV电压等级是极其不经济、不合理的。

  2、逆变器容量与整流器相数的关系

  投入6kV电网的逆变装置必须符合国家有关谐波抑制的规定。 这与电网容量和设备的额定功率有关。

  短路容量在1000MVA以内，12相1000kW装置（变压器二次侧双绕组）就足够了。 如果24相功率可以达到2000kW，12相基本消除了幅值较大的5次、7次谐波。

  当整流相数超过36相时，谐波电流的幅值并没有明显降低，但制造成本太高。 如果电网短路容量为2000MVA，则装置的允许容量更大。

  3、将最高电压降低至3kV以下，可节省大量投资

  从电力电子器件的特性和安全系数考虑电压等级的必要性，受电力电子器件的电压和电机允许的dv/dt的限制，6kV逆变器必须采用多电平或多器件串联， 造成电路复杂、价格昂贵、可靠性差。 如果6kV逆变器采用1700VIGBT，以罗宾逊PERFECTHARMONY系列6kV高压逆变器为例，每相由5个额定电压为690V的功率单元串联组成，三相共有60个器件。 如果使用3300V器件，需要3串30个器件，数量巨大。 另一方面，器件的电流较小，无法充分利用器件的电流能力。 以560kW为例，6kV电机的电流只有60A左右，而1700V IGBT的电流已达到2400A，3300V器件的电流已达到1600A。 一些大型设备无法使用。 大量串联使用小型器件是极不合理的。 即使电机功率达到2000kW，电流也只有140A左右，仍然很小。

  国外中压逆变器有多个电压等级：1.1kV、2.3kV、3kV、4.2kV、6kV，主要由电力电子器件的电压等级决定。

  对于相同输出功率的逆变器，使用较高电压或串联更多单元的成本要大于使用较低电压、较少单元数、较大电流的成本，也就是说，应该 在器件电流允许的情况下尽量选择。 低电压电平。

  4、隔离变压器问题

  为了隔离、提高输入电流、减少谐波，目前所有的中压“直接变换”装置都不是真正的直接变换，其输入侧都装有输入变压器。 这个配置短时间内不会改变。 由于输入侧有变压器，因此逆变器和电机的电压不必与电网电压相同。 必须是10kV和6kV，2500kW以下的电压不能超过3kV。 因此，存在逆变器和电机的合理电压等级问题。

200kW～800kW以下变频调速应选用380V或660V电压等级。 其电路简单、技术成熟、可靠性高、dv/dt小、价格便宜。 仍以560kW电机为例，630kW660V低压变频器约为35万，而相同容量的6000V中压变频器约为90万。 实现方法有低-低、低-高、高-低、高-低-高。 由于电机和变压器的价格比变频器低很多，因此更换电机和变压器是合理的。

  5、原6kV高压电机与3.5kV逆变电压如何匹配

  建国以来，传统的6kV高压电机是已投产的主要产品。 为了推广3.5kV逆变器，不可能花钱更换电机。 作者提出了一个简单的解决方案供参考。

  工厂原来的6kV电机一般都是星形接法，相绕组实际电压为3468V，所以只需将绕组改为三角形即可，其他不变。 使用3.5kV逆变器时，逆变器的电压将从6kV降至3.5kV。 从表3可以看出，4.5kV器件无需串联即可承受3kV耐压。 如果使用3串1.7kV器件。 制造成本将下降30%。 但我国30MW机组最大2500kW电机采用3.5kV电压是完全合理的。

  6、防治电网谐波污染的措施从实用角度来看，12相整流组成的整流桥可以消除5次、7次谐波，基本满足电网的谐波要求。 因此，400kW-800kW采用12相整流就足够了，1000kW-2500kW采用24相整流也能满足要求。