摘要：近年來，從各行業所使用的調速裝置的情況看，高壓大功率變頻器的應用在不斷的深入到各種行業的生產系統及設備上。高壓大功率變頻器一方面具有調速精度高、功率因數高等特點，而且可以降低和減少機械設備的磨損和噪音，改善勞動條件，滿足生產工藝的要求；另一方面，高壓大功率變頻器也是一種有效的節能降耗設備，能將因設計余量、節流損耗及用量變化等而浪費的電能節省下來，為各行業的企業的發展帶來無限的生機。
關鍵詞：高壓大功率變頻器 “高—低—高”電流型變頻器 “水捶” 爆管 恒壓（變壓）供水 驅動拖動方式 PLC 觸摸屏 PID調節
一、 概述
城市供水系統是現代生活和生產過程中不可缺少的重要的公共設施之一，因其供水范圍大容量大，供水水泵的功率大，牽扯到的問題廣，故可直接影響到人們的工作和生活，提高供水系統的安全可靠性及供水質量等也是個急需解決問題。
城市供水系統運行時間長，在使用過程中還存在著供水壓力不穩、爆管故障及耗電量等等問題。據有關調查統計，供水系統能耗不僅給能源、城市建設及環境保護帶來巨大壓力，也給經營的單位帶來較沉重的經濟負擔。既要保障供水系統的安全可靠性提高供水質量，又能降低供水系統的能源消耗，迫使設計供水系統的專家們不斷的改造舊系統，開發使用現代化的可靠性高的能耗低的高科技新產品。
二、 傳統的城市供水系統狀況
城市供水系統通常由水廠（一般含取水泵、水處理系統、供水泵等）、增壓系統及其供水管網系統等組成。
城市供水系統的設計及其供水水泵的配置通常是按城市在一個時期的發展的最大供水量來考慮的，并由此配備帶有一定余量的水泵驅動電機，對于較大規模的水廠通常是采用高壓電機驅動。
城市供水系統實際使用過程中出現最大（高峰）供水負荷的時間較少，根據一些資料統計，城市供水系統的水泵會經常在低負荷下運行，因而會出現人們常用來形容大電機帶小負載所出現的“大馬拉小車”的現象，這樣日積月累的同樣會造成大量的能源損耗，以及使長期處在工頻額定狀態下的水泵的機械磨損嚴重，設備故障增加，使用壽命縮短等。
傳統的城市供水系統是對水泵的出口閥采用全開閥半開閥及開停泵控制方法，這種控制方式存在以下幾個問題：
1、城市供水系統的水泵配套的大功率電機在啟動和停止時對配電系統的沖擊大，不利于電網的安全運行。低負荷時電機的功率因素低、空載損耗大，占用配電系統的相對補償容量大。
2、節流損失大，使供水系統長期在低效率狀態下運行，會增加供水系統相應的能源消耗。
3、供水壓力呈階段性的的變化，在工頻狀態下啟停大功率的水泵，也會沖擊供水管網，同時易產生“水錘”現象，增加管網的跑冒滴漏現象以至于爆管，很不利于管網的安全運行。
三、高壓大功率變頻器
隨著近十幾年電力電子技術和微電腦技術的不斷發展、完善，高壓大功率變頻器性能也日趨完美，已被不同學科、不同行業的工程技術人員廣泛應用于不同的領域，且出現了很多的精品應用設計。為企業帶來了可觀的經濟效益，推動了工業生產的自動化進程。
高壓大功率變頻調速器通常采用IGBT為逆變功率器件，經過多年的使用和研發，其可靠性、可用性能不斷的得到提高，作為核心器件為高性能的高壓大功率的設計開發提供了可靠的基礎保證。
高壓大功率變頻器按其變頻的方式可分為“交—交”型和“交—直—交”型，“交—交”型一般用于低速重轉矩的場合（如軋鋼機等），在此不去討論。
在水泵及風機上所使用的大功率變頻器一般都是“交—直—交”型的，根據所驅動設備的具體情況決定是選用“交—直—交”電壓型或“交—直—交”電流型。電壓型變頻器：中間耦合電路電容較大，使逆變輸入端直流電壓保持恒定，不受負載變化的影響，則逆變器的輸入端可以看成是一個電壓源（如深圳市梅林水廠安裝的四套1000 kW SIEMENS電壓型變頻器）。電流型變頻器：中間耦合電路電感較大，則逆變器輸入端就可以看成是一個電流源（如東莞梨川二水廠裝有一套800KW SIEMENS電流型變頻器）。
從整個高壓大功率變頻器系統的電壓變換的情況來看，高壓大功率變頻器系統還可分為“高—高”型、“高—低（中）—高”型（如東莞梨川二水廠裝設的為 SIEMENS“高—低—高”型變頻器）及“高—低”型（如深圳市梅林水廠安裝的為SIEMENS“高—低”型變頻器）。
因為高壓功率模塊的價格昂貴，也使得使用“高—高”型高壓變頻器比使用“高—低（中）—高”型高壓變頻器貴很多的情況，再者對于功率在200KW~500KW的高壓電機來說，如首先需考慮的是被控系統的工藝質量，則高壓大功率變頻系統可通過低壓大功率變頻器與兩臺變壓器（一降一升）組態來實現，其中變頻器還可采用國產的，這種組態的“高—低—高”型變頻器系統要比“高—高”型高壓變頻器經濟很多。
