高压变频器的谐波及检测标准
对高压变频器保护性验收准则
高压变频器正常使用条件前言：任何电气系统，都有它的使用条件，达不到正常的使用条件，则电气系统不能正常的运行，作为高压变频器也不例外；下面对变频器正常电气使用条件的国际标准进行引用分析，以及根据国标制定的企业标准、检验标准进行探讨及说明。
同时对部分电气参数的检验指标进行阐述，以使读者更全面的了解合康高压变频器的使用条件，一些保护功能和相关的量值，以及对输入电源自身保护装置的设置情况。
一，电气使用条件的国家标准PDS系统应当设计成能够在下列表中所规定的电气使用条件下运行。
（GB/T二，高压变频器的验收准则（性能准则）应使用验收准则来检验PDS抗外部骚扰的性能（GB/T 12668.3--2003/IEC 61800-3:1996 见5.1.1）按给定的骚扰的影响分A,B,C三种验收(性能)准则，其中每个准则都定义了一个特定的性能等级。
于子部件的性能能达到验收性能A的标准。
三，变频器检验调试的相关项目1。
频率变化及变化率因前级有隔离变压器，相应的频率变化及换相缺口对电力电子模块（变频器后级的功率单元）冲击影响有限，应视能达到验收A的标准。
合康高压变频器因采用的多个二次绕组变压器的电压源型多电平逆变器传动系统，因此电压谐波对变频的影响甚微，能达到验收A的标准。
变频器连机后，带空载电机输入高电压测试：将输入电压调到+10％（为6600V和11000V）检验变频器能正常的工作；测试记录变频器的输出电压，与额定输入电压时的变频器输出电压比较有≤+1％的正向偏差，能达性能验收的A级输入低电压测试：将输入电压调到-20％（为4800V和8000V）检验变频器能正常的工作；测试记录变频器的输出电压，与额定输入电压时的变频器输出电压比较有≤-10％的负向偏差，能达性能验收的A级参考文献：调速电气传动系统（第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法（GB/T 12668.3--2003/IEC 61800-3:1996 ）调速电气传动系统（第4部分：一般要求）交流电压1000V以上但不超过35KV的交流调速电气传动系统额定值的规定GB/T 12668.4---2006/IEC61800-4:2002合康高压变频器检验标准合康亿盛科技有限公司整机检验文件。
变频器谐波问题干扰范围及处理方法
变频器常见谐波问题以及解决方法变频器常见谐波问题以及解决方法在现代化港口、矿井、运输港的建设中，变频软启动渐渐替代机械软启动，如常规液力耦合器，CST液力软启动，成为市场主流，其主要原因为可控性高，精度强。
变频器在使用过程中也会相应的出现自己的问题，重点介绍下在现场安装中变频器谐波问题以及处理办法。
就矿井使用的变频器而言，非下运皮带大都使用二象限的，因不需要对电网进行电能反馈，下运皮带在运行以后对电网进行电能反馈，既逆向输送电力，而非使用电力，四象限变频器就是除了正反转外还能控制，实现能量反馈回电网的变频器。
2象限指的就是普通的控制速度的变频器。
内部除了控制方式不同外，硬件方面主要就是4个象限变频器整流和逆变电路都使用可双向导通的半导体元件，一般是IGBT。
而2象限的整流部分一般是晶闸管或二极管。
而就谐波问题而言，问题重点出现在四象限变频器，因产生的奇数次谐波较强，且干扰问题严重，频器正常工作中，由于变频器高次谐波的影响引发控制电路发生串联谐振，造成系统电源故障，就功率等级而言，75KW以上四象限变频器因考虑进行谐波治理，而二象限变频功率在100KW以下可以进行常规处理即可。
在变频器使用过程中，经常出现误指示、乱码等情况;变频器停止工作时系统完全恢复正常。
很明显这是由于变频器高次谐波分量对电源的干扰造成的，通常，对此最为行之有效的办法就是对控制电路的供电电源加装电源滤波器。
在加装市售的通用电源滤波器后，系统恢复了正常，但是随之又有新的问题出现了，控制电路中的熔断器频繁熔断。
停电后对电路进行检查，经现场详细观察发现，在系统逐渐升速过程中，变频器运行输出在某个频段之间时频繁发生短路故障。
而且，将变频器的负载(电动机)断开后，该故障现象仍频繁出现，在去掉电源滤波器后该故障消失。
因此，首先对该滤波器进行了检查，拆开后发现滤波器采用的是常见的π型滤波。
检查发现电源滤波器本身没有任何故障，进一步分析变频器的工作原理可知，在交-直-交型变频器中，电网通过三相整流桥给变频器供电，供电电流利用傅立叶级数可以分解为包含基波和6K±1次谐波(K=1，2，3…)分量等一系列谐波分量，谐波含量随进线电抗和和直流滤波电抗的电感量增加而减少。
高压变频器谐波的影响及处理
高压变频器谐波的影响及处理发布时间：2021-07-05T11:02:37.533Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：陈思[导读] 摘要：分析了火电厂中高压变频器谐波产生的原因，并介绍谐波的危害，提出处理方法，将变频器产生的谐波控制在最小范围内，可以有效的提高电源质量。
大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031摘要：分析了火电厂中高压变频器谐波产生的原因，并介绍谐波的危害，提出处理方法，将变频器产生的谐波控制在最小范围内，可以有效的提高电源质量。
关键词：变频器；谐波；危害；措施变频器是火力发电厂中广泛应用的调速设备，采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显，调节方便等优点而被越来越多的应用。
由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载，变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。
因此，变频器的非线性，冲击性用电的工作方式，带来的干扰问题亦倍受关注。
对于一台变频器来讲，它的输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端的谐波会通过输入电源线对公用电网产生影响。
以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一，其对电力系统中电能质量有着重要的影响。
1 变频器谐波的产生谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流。
高压变频器的谐波分析
高压变频器的谐波分析作者: 来源: 转载发布时间: 2006-12-1 10:07:52高压变频器的整流和逆变线路都使用了电力电子器件的开关特性，在其输入和输出端都会产生波形畸变，对供电线路和负载电机造成有害的影响。
因此高压变频器的谐波含量是决定其性能和应用效果的重要参数之一。
在这一讲中，我们将对这种谐波影响的机理和消除方法作一介绍。
2.1 谐波对供电电源的影响对供电电源而言，高压变频器的开关特性形成一个非线性负载。
这种非线性负载改变了交流电力线路中电流的正弦波特性，从而在交流电力系统中产生有害的高次谐波。
这种谐波影响的机理如图1所示。
图中，PCC为配电线路的公共供电点，变频器为连接于该点的谐波源，其谐波电流经过电源内阻的耦合作用，造成PCC点交流电压的波动。
此谐波电压将使连接PCC点上的通讯设备、计算机及其他用电设备受到干扰，严重时不能正常工作。
又由于电源内阻Zs 的电阻极小，可忽略不计，基本上是一个电抗。
当电网上接有功率因数补偿器等电容负载时，电源电抗有可能和负载电容形成谐振，这个谐振频率接近于谐波源的某个谐波频率时，会在PCC点上产生很高的谐波电压。
为此，必须使变频器的谐波电流减小到一定程度，才不会对电路中的其他设备造成有害的影响。
2.2 IEEE-519简介为了限制变流装置对电力系统的谐波干扰，有利于电力电子装置的推广应用，世界各国都相继制定了有关的国家标准，以保证电网的供电质量。
其中最具权威性的是美国电气和电子工程协会(IEEE)制定并作为美国国家标准(ANSI)的IEEE-519。
IEEE-519在1981年首次颁布，称为“IEEE std.519-1981 关于静态功率变换器的谐波控制和无功补偿的指南”。
1992年经修订后又重新发布了“IEEE s td.519-1992”,称为“IEEE对电功率系统中谐波控制的要求和推荐标准”。
该标准详细分析了波形畸变的原因及其影响; 确定了判别畸变程度的参量; 制定了对电力系统中波形畸变的限制; 介绍了波形畸变的分析方法和控制措施等，对从事大功率变频调速系统开发和应用的工程技术人员具有指导性的作用。
变频器带来的谐振问题
变频器带来的谐振问题主要包括以下几个方面：
1.机械谐振：当变频器运行到某个频段或频率时，输出的频率与
电动机固有的频率形成邻频或者是倍频关系，从而导致机械谐
振。
2.电磁谐振：由于变频器输出电压和电流含有高次谐波，特别是
当输出电压波形为矩形波时，其包含的谐波分量更多，所以可
能会引起电磁谐振。
3.变频器或变频器参数设置不合适：如果变频器的输出扭矩不适
当，或者是输出端三相不平衡，都可能引发电动机的振动问题。
4.电动机问题：电动机的品质问题或者未固定好也可能导致振动。
针对这些谐振问题，可以采取多种措施进行解决，例如更换更大电流的空气开关、检查谐振系统回路是否短路、检查分压器的信号线通断、检查每一只电抗器的通断、检查励磁变压器的高低压线圈的通断、检查分压器的高低压电容臂的通断、装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断等。
谐波测试方案
电网谐波检测方案一、检测依据1、国家煤矿安全监察局关于印发《煤矿安全质量标准化考核评级办法（试行）》和《煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法（试行）》的通知（煤安监行管[2013]1号）2、电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993二、检测项目谐波电压、谐波电流三、检测流程1、熟悉企业的供电系统，了解主要供电线路及供电区域，核实各供电线路的基本参数，主要包括供电线路名称、电压变比、电流变比、主要负荷及运行时段等。
2、依据各区域的用电负荷情况选择测点。
针对企业主要的用电负荷及对供电网络和安全生产有重大影响的线路进行测试。
根据煤矿企业的生产特点，主要的测点包括：总进线（35kV、110kV、6kV、10kV、0.4kV等），单路供电线路（主井、副井、扇风机、压风机、下井等）。
3、各测点检测方法（1）总述在进行测试时，首先了解企业一天中的用电负荷情况，包括用电负荷大小、主要用电负荷的组成、谐波源（变频器、整流柜等设备）的启用情况、地面和井下设备检维修时间等。
根据实际用电情况合理安排各测点测试的时间区间，制定测试计划。
各测点测试位置为各线路的配电柜的二次侧，以计量线路为首选。
由配电柜二次侧取得电压和电流信号，并根据配电柜互感器个数合理选取仪器接线方式，将仪器接入电网；然后根据实际情况设置仪器的接线方式、电压等级、电压电流互感比、短路容量等，进行测试，并且保存数据以供数理统计分析和出具检测报告。
针对总进线的测试选取在企业正常供电、用电负荷较小且主要谐波源运行的情况下进行。
根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
针对单路供电线路选取主要设备正常运行的情况下进行测试，根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
（1）35kV总进线35kV总进线是外部电网与企业供电系统的连接点，该测点能够反映出外部电网向企业供应的电压质量和企业向外部电网反馈的电流质量情况，是保证外部电网和企业内部用电安全的主要节点。
高压变频实验步骤及手段
质量标准、检测标准、检测手段一、检测步骤1.高压变频元器件进厂检验2.高压变频器的生产过程及整机检验3.高压变频器的出厂检验(包括连续带载72小时的测试)二、详细的检验及调试过程1.元器件的进厂及检验合格供应方制度，保障采购渠道是正规的，进口器件保障是原厂产品。
进厂老化：电子类元器件：均经高低温的老化处理，然后再进行相应的试验。
检验手段：✧恒温横湿试验机（温度从-40℃到150℃，湿度从20%到98%）✧电容综合测试仪✧晶体管综合测试仪✧高压示波器探头（10kv）✧泰克示波器TDS5054B（500MHz）✧高温老化试验室✧2000KW变频器带载系统（包括2000KW的电动机、发电机、逆变及其控制设备等）2.生产过程及整机检验柜体颜色应当与设计要求相一致，且各个柜体的颜色无明显的差异，表面应当饱满，不能有瑕疵或涂层脱落的情况。
柜体表面应当清洁、干净，表面不应当有灰尘，而且也不能有划痕、变形等情况。
标牌、印字要符合设计要求，且字迹和图案清晰，无变形，无扭曲。
标牌应沾接牢靠，位置水平，无倾斜。
柜体上的螺栓类型应符合设计要求，而且都要拧紧，并采取防松动措施。
柜门应稳固，必要时应设有加强筋。
柜体内紧固件类型，应符合设计要求，且拧紧。
紧固的联结必须采取防松动措施。
所有的紧固件均应具有防腐蚀镀层。
数码操作面板或彩色触摸屏的表面不应有划伤，贴膜应保持完好无损。
控制柜上的按钮类型和颜色应符合设计要求。
风机表面应崭新，无划痕，叶片无创伤，无变形，其型号和类型也应符合设计要求。
风机的安装应符合易维修、易接电缆的原则，接线盒朝向柜体的正前方。
安装方式的设计应当便于风机的更换，及故障时的维护。
用于连接引风机的电缆及用于检测变压器温度、柜门状态的电缆，其直径均应大于或等于12mm。
带变压器底部送风机的，其电缆的直径也应大于或等于12mm。
这些电缆都采用多股电缆，且远离高压主回路。
进风罩的表面应崭新，无划痕，无破损，无变形，防尘网应健全。
高压变频器技术要求
XXX矿高压变频器技术要求一、使用条件1. 环境温度范围：0 ℃～40℃2. 海拔高度：≤ 1000m3. 相对湿度范围：≤ 95%4. 运行地点无导电及易爆尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽5. 电网情况：额定电压10000V±10%，额定频率50HZ±5%6. 额定功率：2×630kW7. 控制电机功率：2×450kW8. 象限数：二象限9. 拖动方式：采取一拖一二、供货范围高压变频器供货范围高压变频器的主要和辅助设备的设计、制造、检查、试验等必须遵守下列标准的最新版本，但不仅限于下列标准。
GB 156-2003 标准电压GB/T 1980-1996 标准频率GB/T 2423.10-1995电工电子产品基本环境试验规程振动（正弦）试验导则GB 2681-81GB 2682-81GB 3797-89GB 3859.1-93GB 3859.2-93GB 3859.3-93GB 4208-93GB 4588.1-1996GB 4588.2-1996GB 7678-87GB 9969.1-88GB 10233-88 GB 12668-90 GB/T14436-93 GB/T15139-94GB/T13422-92 GB/T 14549-93 IEEE std 519-1992 IEC1800-3 IEEE519 89/336EC GB 12326 GB/T 14549GB 1094.1~1094.5GB 6450GB/T 10228GB17211GB311 .1DL/T 620电工成套装置之中的导线颜色电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备半导体电力变流器基本要求的规定半导体电力变流器应用导则半导体电力变流器变压器和电抗器外壳防护等级的分类无金属化孔单、双面印制板技术条件有金属化孔单、双面印制板技术条件半导体自换相变流器工业产品使用说明书总则电气传动控制设备基本试验方法交流电动机半导体变频调速装置总技术条件工业产品保证文件总则电工设备结构总技术条件半导体电力变流器电气试验方法电能质量公用电网谐波电力系统谐波控制推荐实施EMC传导及辐射干扰标准电气和电子工程师学会CE标志电能质量电压允许波动和闪变电能质量公用电网谐波电力变压器干式变压器干式电力变压器技术参数和要求干式电力变压器负载导则高压输变电设备的绝缘配合交流电气装置的过电压保护和绝缘配合四、变频器主要技术要求1、变频器自带防谐波干扰电网装置，变频器输入侧对电网的谐波污染，在电机的整个调速范围内，必须满足GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》及IEEE519-1992 国际标准的规定。