高压变频器中功率单元与变压器的布线方法及高压变频器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压变频设备，具体涉及一种高压变频器中功率单元与变压器的布线方法及高压变频器。
【背景技术】
[0002]目前高压变频器主要包括功率单元、低压控制部分和输入、输出电压电流保护器件、移相变压器等元器件。按照元器件电压等级、电流大小、体积大小等性能参数将这些元器件进行柜体化划分，划分为功率柜、控制柜、变压器柜三部分。其中变压器柜主要放置移相变压器；功率柜主要放置功率单元；控制柜主要包括低压控制部分和输入、输出电压电流等保护器件。功率单元的三相电源是由移相变压器二次侧提供，目前功率单元与移相变压器二次侧之间采用高压电缆连接，功率单元与移相变压器分别安装在两个不同的柜体内，他们之间的高压电缆主要是通过穿两个柜体的并柜侧板的方孔直接连接。而目前高压变频器布线设计仍然停留在平面二维设计阶段，电缆布局直观差，同时也没有形成一个统一的布线方法。这种高压变频器布线方法存在以下缺点:
1、由于变压器柜与功率柜本身柜体尺寸的限制，电缆排布拥挤，散热效果不理想，柜间高压电缆不能平铺开来，同一相单元至变压器绕组的电缆基本是重叠在一起，降低了电缆散热效果，影响电缆的载流量，从而在电缆规格选型上需要提高一个等级，导致成本上升。
[0003]2、这种跨柜之间高压电缆连接距离比较长，大量的电缆跨越两个柜体的长度，拖动比较困难，尤其是大容量的高压变频器，电缆线径比较粗，比较重，在柜体狭小空间难以挪动，增大了现场安装和实验调试时并柜电缆连接工作量。在装置运输发货时还必须把每根电缆给拆卸下来进行包装，到用户现场又得重新连接，增加了其安装、运输、维护的成本。
[0004]3、这样跨柜之间电缆连接难度大于单柜内的电缆连接，这就要求在装配高压变频器时必须进行并柜，才能完成电缆布线工作。由于空间与时间限制，在生产高压变频器时常常不能进行并柜布线，只能根据接线点到各柜体方孔之间距离预估每根电缆长度。电缆预估时一般按照就高不就低的原则，造成电缆长度不易控制，电缆成本增大。同时多余电缆缠绕、下垂、重叠，影响整机的美观。
[0005]4、由于目前高压变频器没有形成一个统一的布线方法，使得高压变频器布线比较随意，不利于高压变频器的批量化生产，也不利于高压变频器的规范化和通用化。
[0006]综上所述，现有技术的高压变频器存在:1、高压电缆连接给运输、组装、拆卸、维护带来的难题；2、高压电缆长度过长、长度不易控制带来电缆成本增大的难题；3、高压电缆长距离悬空连接引起的接线端子变形、松动的难题；4、高压电缆缠绕、排布拥挤、重叠，散热效果差的难题。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术的上述问题，提供一种电缆长度短、电缆连接稳定可靠、电缆布线规整、散热性能好、功率柜装配效率高、生产加工方便、生产劳动强度低、现场并柜时间短的高压变频器中功率单元与变压器的布线方法及高压变频器。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
本发明提供一种高压变频器中功率单元与变压器的布线方法，步骤包括:
I)在高压变频器的功率柜和变压器柜之间布置柜间过渡装置，所述柜间过渡装置的两侧均设有用于实现功率单元与变压器之间电连接的连接螺栓；
2 )针对功率单元、变压器以及电缆连接过渡装置通过三维软件进行预布线模拟每根电缆的走线路径，且通过三维软件进行预布线时，将柜间过渡装置的连接螺栓和变压器的二次侧端子之间选用1kV电缆、柜间过渡装置的连接螺栓和功率单元的连接端子之间选用IkV电缆，且将相邻功率单元的IkV电缆之间保持安全距离使得相邻功率单元的IkV电缆之间最高电位差不大于IkV ;最终根据预布线确定柜间过渡装置的连接螺栓和变压器的二次侧端子之间各段1KV电缆的走线路径和长度、柜间过渡装置的连接螺栓和功率单元的连接端子之间各段IkV电缆的走线路径和长度；
3)分别制作预布线确定长度的1kV电缆和IkV电缆，将每一段1kV电缆和IkV电缆按照预布线确定的走线路径进行走线，将各段1kV电缆一端和柜间过渡装置上对应的连接螺栓相连、另一端和变压器上对应的二次侧端子相连，将各段IkV电缆一端和柜间过渡装置上对应的连接螺栓相连、另一端和功率单元上对应的连接端子相连。
[0009]优选地，所述步骤2)中将相邻功率单元的IkV电缆之间保持安全距离具体是指:在功率柜内位于每一个功率单元的下侧单独布置一个线槽，将该功率单元的三根IkV电缆单独固定在该线槽内，使得相邻功率单元的IkV电缆之间通过线槽保持安全距离。
[0010]优选地，所述步骤2)中通过三维软件进行预布线时，将功率柜内的功率单元按照U、V、W三相分层布置，每一层布置多个功率单元，变压器的U、V、W三相中的每一相包括a、
b、c三组二次侧端子，将柜间过渡装置对应变压器的每一组二次侧端子设置一排连接螺栓，每一排连接螺栓的一端通过1kV电缆和变压器上对应的一组二次侧端子依次相连、另一端通过IkV电缆和对应层功率单元的连接端子依次相连。
[0011]本发明还提供一种高压变频器，包括功率柜、变压器柜以及控制柜，所述功率柜内设有多个功率单元，所述变压器柜内设有变压器，所述功率柜、变压器柜之间设有柜间过渡装置，所述柜间过渡装置的两侧均设有用于实现功率单元与变压器之间电连接的连接螺栓，所述柜间过渡装置一侧的连接螺栓分别通过功率柜电缆与各个功率单元的连接端子相连，所述柜间过渡装置另一侧的连接螺栓分别通过变压器柜电缆与变压器的二次侧端子相连，相邻功率单元的功率柜电缆之间保持安全距离使得相邻功率单元的功率柜电缆之间最高电位差不大于lkv，所述功率柜电缆为IkV电缆，所述变压器柜电缆为1kV电缆。
[0012]优选地，所述在功率柜内位于每一个功率单元的下侧单独布置一个线槽，所述功率单元的三根功率柜电缆单独固定在该线槽内，使得相邻功率单元的功率柜电缆之间通过线槽保持安全距离。
[0013]优选地，所述功率柜内的功率单元按照U、V、W三相分层布置，每一层布置多个功率单元，变压器的U、V、W三相中的每一相包括a、b、c三组二次侧端子，柜间过渡装置对应变压器的每一组二次侧端子设置一排连接螺栓，每一排连接螺栓的一端通过变压器柜电缆和变压器上对应的一组二次侧端子依次相连、另一端通过功率柜电缆和对应层功率单元的连接端子依次相连。
[0014]本发明高压变频器中功率单元与变压器的布线方法具有下述优点:
1、传统的高压变频器中功率单元与变压器之间的1KV电缆长度较长，而且高压电缆比较重，距离比较长，接线端子压接处因缺乏支撑而下垂，造成接线端子易变形、松动。本发明在高压变频器的功率柜和变压器柜之间布置柜间过渡装置，功率单元与变压器之间的电缆通过柜间过渡装置相连，通过柜间过渡装置使得功率单元与变压器之间电缆被分为两段，有效控制电缆的长度，解决了高压电缆长距离连接引起的接线端子变形、松动的问题。
[0015]2、本发明针对柜间过渡装置的连接螺栓和功率单元的连接端子之间降低功率柜内的电缆的规格，通过将相邻功率单元的IkV电缆之间保持安全距离使得相邻功率单元的IkV电缆之间最高电位差不大于lkv，实现了柜间过渡装置的连接螺栓和功率单元的连接端子之间采用IkV低压电缆代替传统的1KV高压电缆，具有下述优点:其一，有效控制电缆的长度，而且由于低压电缆重量轻、线径小、折弯半径小，提高装配效率，降低劳动强度，缩短了高压变频器的生产周期，减少现场并柜时间；其二，能够减轻了电缆的重量，防止柜间过渡装置和功率单元之间电缆接线端子变形、松动；其三、降低了电缆成本，提高市场的竞争力；其四，改善了布线的可维护性和美观度。
[0016]3、本发明高压变频器中功率单元与变压器的布线方法利用功