高压变频器控制柜电磁干扰测试报告

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变频器电磁干扰保护与控制

变频器电磁干扰保护与控制

变频器电磁干扰保护与控制一、引言变频器是现代工业中常见的一种电力传动设备,能够实现电能的频率和电压的调节,以控制驱动电机的转速和负载的运行。

然而,变频器使用过程中可能会产生电磁干扰,影响其他电子设备的正常工作。

因此,保护和控制变频器的电磁干扰成为工程技术领域中一个重要而复杂的问题。

二、电磁干扰产生原因变频器在运行时,可能会产生多种类型的电磁干扰。

主要原因包括:1.高频噪声:变频器内部的电子元件会产生高频噪声,这些噪声通过电源线、信号线等途径传播,干扰周围的电子设备。

2.电磁辐射:变频器工作时产生的电磁场会辐射到周围环境中,干扰邻近设备的正常运行。

3.电源谐波:变频器的电源输入可能会引入谐波,这些谐波会通过电源线传播到其他设备中,干扰其正常工作。

三、电磁干扰保护措施为了减少变频器对其他电子设备的干扰,需要采取一系列的保护措施。

1.滤波器的应用:在变频器的输入端和输出端安装合适的滤波器,能够有效地滤除高频噪声和电磁辐射,减少其对其他设备的影响。

2.接地措施:良好的接地系统能够降低电磁辐射和电源谐波的干扰。

变频器的金属外壳和接口应正确接地,同时要保证接地系统的连续性和稳定性。

3.屏蔽措施:对于较为敏感的设备,可以采用屏蔽措施,如使用金属屏蔽罩或屏蔽材料包裹变频器,将干扰源与敏感设备有效隔离。

4.地线隔离:在一些特殊情况下,可以将变频器的地线与其他设备的地线进行隔离,避免电流的回路环流,减少干扰。

四、电磁干扰的控制方法在变频器的控制过程中,还需要采取一些控制方法,以降低其对其他电子设备的干扰。

1.频率选择:在选择变频器的工作频率时,要尽量避开其他设备的工作频率范围,以防止频率干扰。

2.降低功率:合理调节变频器的输出功率,尽量降低输出电流和电压的幅值,减少电磁干扰的程度。

3.电磁兼容性测试:在使用变频器之前,进行电磁兼容性测试,以评估其对其他设备的干扰程度,并采取相应的控制措施。

4.地线工艺优化:合理设计和布置变频器的接地系统,减少接地电阻,提高接地系统的抗干扰能力。

电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法

电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法

电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法1. 引言1.1 电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法电力传动控制柜作为工业生产中常见的设备,其电磁兼容问题一直备受关注。

电磁兼容问题是指设备在电磁环境中正常工作并且不会对周围环境和其他设备产生干扰的能力。

而在电力传动控制柜中,由于电气设备密集、电流大、频率高等特点,容易产生电磁干扰,导致传输媒介中的干扰波形成,影响设备正常工作。

为了解决电力传动控制柜的电磁兼容问题,首先需要对问题的原因展开分析。

电力传动控制柜中可能存在的电磁干扰源有哪些?针对这些干扰源,如何进行有效的电磁屏蔽设计?又该如何进行电磁兼容性测试来验证设备的性能是否符合要求?在实际运行中,如果发生电磁兼容问题,又应该如何处理?电力传动控制柜的电磁兼容问题处理的重要性不言而喻,只有保证设备在电磁环境中正常工作,才能确保生产过程的稳定性和安全性。

未来在电力传动控制柜领域,可以加强研究和技术创新,从源头上解决电磁兼容问题,为工业生产提供更加可靠的保障。

2. 正文2.1 电磁兼容问题的原因分析电磁兼容问题是指在电力传动控制柜中,由于各种电气设备之间的电磁相互作用导致的干扰和故障现象。

其原因主要包括以下几个方面:1. 电磁干扰源的存在:在电力传动控制柜中,会有各种电气设备如变频器、电机、继电器等,它们都会产生电磁场并相互作用,从而导致电磁干扰问题。

2. 电力线谐波干扰:由于传动控制柜中存在频率变化较大的电气设备,会产生谐波干扰,使得电力系统中的谐波电流和电压增加,从而引发传动控制柜电磁兼容问题。

3. 接地问题:电力传动控制柜中接地电阻大、接地线路过长或者接地方式不当都会导致接地问题,增加电磁干扰的可能性。

4. 电磁波辐射:当传动控制柜中的设备工作时,会产生电磁波辐射,如果周围的设备无法有效屏蔽或吸收这些辐射,就会引起电磁干扰。

因此,为了解决电力传动控制柜中的电磁兼容问题,需要对这些原因进行全面的分析和处理,确保设备的正常运行和安全性。

变频柜控制系统中的干扰问题剖析

变频柜控制系统中的干扰问题剖析

变频柜控制系统中的干扰问题剖析摘要:本文针对变频柜控制系统中的干扰问题进行分析,由于变频控制系统容易受到电磁等干扰,产生和传播途径的问题,给电力运输带来很多的困扰,采用抗干扰技术进行处理,控制好系统的通讯问题,消除动作的错误,采用抑制工作进行很好的干扰的消除,实现系统通道的畅通。

关键词:变频控制系统;变频干扰;抗干扰在变频控制系统中,进行变频的干扰影响,是针对变频器进行的系统运行采取的抗干扰技术。

该技术能够使得设备在硬件损害的情况下,避免控制事故的发生。

变频器的干扰控制,一般是由于设备的问题产生的,在工程的生产线上可能就出现了问题,因此很好地查找原因,结合局的问题进行分析,能够采取正确的干扰抗击处理措施,防患于未然。

1、变频控制系统主要干扰源1.1对于电网来讲变频控制系统的晶闸管逆变电路和整流桥在逆变输出回路中,属于非线性负载,输出电流信号可分解为只含正弦波的基波,受到PWM载波信号调制的脉冲波形的影响,整个流桥电网非线形出现了负载问题,输出回路电流信号也和其他各次谐波的信号,这些谐波除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外[1],还有许多频率很高的谐波成分,带来干扰耦合和电流,导致一定干扰出现,通过阻抗耦合和回路耦合将干扰带入到电路中,对于变频器的逆变器可以采用先进技术,加入磁环滤波器等方法,产生的谐波会统一到电网电子和电气设备干扰中,进行电气设备电磁干扰源研究,供电网电磁噪音可以通过电源电路等很多剃净进,对于系统电子和电气设备使用降低载波频率和在变频器输入途径,对变频器系统干扰问题分析处理方法,当孔洞和电磁波接近时候,进行作用分析,产生大量耦合型噪音问题,干扰途径主要就是对于变频器产生功率比较大谐波,对主要就是电磁辐射和传到耦合,速度就会不稳定,电磁辐射变频器没有封闭的金属外壳可以通过空间辐射电磁波,变频器外部辐射也会干扰到变频器工作[2]。

1.2传导方面,电机停机检查信号线屏蔽接地,进行一定干扰变频器研究,可以把变频柜进行配电安装。

高压变频器控制柜电磁干扰测试报告

高压变频器控制柜电磁干扰测试报告

编号:高压变频器控制柜电磁干扰测试报告编制:刘敏涛审核:批准:发布日期:目录1、电磁干扰测试背景 (1)2、变频器控制柜电磁干扰理论分析 (1)3、变频器控制柜电磁干扰数据分析 (2)3.1 一次、二次接地系统对二次线的影响 (2)3.2真空断路器、真空接触器分合闸对二次线的影响 (4)3.3微型断路器分合闸对二次线的影响 (5)3.4继电器分合闸对二次线的影响 (6)3.5高压上电对二次线的影响 (6)3.6变频运行对二次线的影响 (7)3.7 DCS对二次线的影响 (9)3.8 并网平台通讯线对二次线的影响 (10)3.9 屏蔽线双绞线效果对比 (11)4、测试结论与改造建议 (14)高压变频器控制柜电磁干扰测试报告1、电磁干扰测试背景并网测试曲阜项目2800kV A高压变频器时,发现在并网瞬间立即报出“高压开关跳闸、运行过程中用户高压开关跳闸”故障。

通过对PLC程序一段一段的监控,发现并网瞬间PLC 接收到了KM3(工频合闸接触器)闭点位置信号,信号很短暂,而KM3合闸位置信合与KM2(变频输出接触器)合闸位置信号是互锁的,如果变频运行的时候PLC检测到KM3闭点位置信号就立马发重故障,发重故障之后跳开用户开关。

分析是由于电磁干扰造成KM3误发位置信号。

对曲阜项目、威海项目、金大地项目、周口项目、简约集成型项目共11台变频器进行测试,测试的点主要是PLC的输入输出点对地之间的电压,测试用的仪器为示波器和万用表。

2、变频器控制柜电磁干扰理论分析二次回路干扰形成的主要原因有下列几种:(1)雷电流或者工频短路电流注入接地网所造成的干扰;雷电流注入接地网会造成电流变化率di/dt很大,造成干扰,对变频器来说,一般安装在室内离防雷接地点较远的位置,所以只要采取合适的隔离措施和选择合格的隔离器件就能减少该干扰,如选择控制电源增加隔离变压器、PLC输入输出自带隔离等。

由于没有干扰源,本次无法测试。

(2)工频短路电流注入接地网所造成的干扰;工频短路电流产生工频共模电压,作用于二次线与地之间,使二次设备处于高电位。

高压变频器的电磁兼容性分析

高压变频器的电磁兼容性分析

高压变频器的电磁兼容性分析高压变频器是一种电力变换设备,其作用是将交流电转换成直流电后再将其转换成可调节的交流电。

它的应用广泛,如工业制造、风力发电、电动汽车等,但它也带来了一些技术问题,其中之一就是电磁兼容性问题。

本文将从高压变频器的结构、工作原理以及电磁干扰和电磁辐射等方面进行详细探讨。

一、高压变频器的结构及工作原理高压变频器的基本结构包括整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元四个部分。

整流单元由交流电源、整流桥等组成,将交流电源转换为直流电源;滤波单元通过电容、电感等元件将直流电源中的脉动电压滤掉,使输出电压更加稳定;逆变单元由三相全桥式逆变器或者三级逆变器等构成,将直流电源转换为可调节的交流电源;控制单元则是变频器的大脑,通过调节逆变单元的控制信号,来控制输出电压的频率和幅值。

高压变频器的工作原理是:交流电源经过整流单元转化为直流电源,并通过滤波单元将直流电源中的脉动电压滤掉,形成平滑的直流电源;通过控制单元产生控制信号,控制逆变单元产生交流电源,通过变换逆变单元中的控制信号以改变输出交流电源的功率、频率和相角等。

二、高压变频器的电磁干扰高压变频器在工作过程中会产生电磁干扰,其主要表现在两方面:一是电磁干扰,即干扰其他设备的正常工作;二是受到其他设备的电磁干扰,从而影响其自身的正常工作。

电磁干扰主要来自两个方面:一是高压变频器自身的电磁干扰,例如电力电磁噪声、磁场干扰等;另一个方面则是高压变频器所连接的其他设备产生的电磁干扰,如电机电磁干扰等。

首先看高压变频器自身产生的电磁干扰。

高压变频器在工作过程中,由于整流单元、滤波单元、逆变单元中尤其是逆变单元中的开关元件开关频率较高,会产生电磁噪声。

此外,高压变频器还会产生电磁辐射,其辐射能量主要来自于开关瞬间产生的高频脉冲,这些脉冲通过电缆等导体发射出去,引起其他电适应设备中的干扰。

其次,看高压变频器扰动其他设备产生的电磁干扰。

高压变频器连接的电动机等设备,在运行过程中会产生电磁干扰。

干扰试验报告

干扰试验报告

干扰试验报告本试验为电子干扰试验,在中国环境科学研究院试验室进行,所用仪器为LC-10直流电源。

根据中国环境科学研究院颁布的《环境电磁兼容试验方法》(GB/T -200)中:要求对所有类型的电子干扰均能以较高的电平进行评价,结果应符合以下条件:正常工作。

电压电流正常。

电磁干扰较低。

干扰号必须对试验系统实施干扰控制。

该系列试验包括电磁干扰控制实验和电磁兼容性试验三个部分,涉及到对产品进行测试以及解决目前在生产和实际应用中存在的各种问题,包括电离子回路产生过大的电磁场能量、干扰电源开关、电源模块等产生过大功率的电磁场产生电晕放电现象、滤波设备被损坏等三方面内容,并进行了详细介绍。

1.模拟模拟产品的工作环境(模拟电压、电流、频率等),通过不同的噪声源,达到干扰噪声干扰的效果,满足不同环境下产品的测试要求。

在本次试验中,测试环境包括:低频段的电源模块,射频模拟电源模块。

工作环境的具体描述如下:a.电源电路:通过模拟电源模块工作时产生的功率损耗、高频谐波及模拟电路本身的影响,达到测试干扰噪声的目的,包括测量产品内部元件的干扰电流的能力和频率,通过模拟号调节输出功率和频率的方法进行测试。

b.模拟电压:通过模拟电压进行号处理及输出参数的测试。

c.频率:通过改变试验频率和增加频率点来实现测试。

d.电压电流:通过使用电源模块产生的电流来进行测试。

2.模拟电源模拟系统采用多路开关电源方案,可根据不同的试验需求,自由组合使用。

具体可分为以下几种不同型号:(1)模拟机:以LC-10为例,主要用于数字、模拟号测试。

(2)干扰机:模拟干扰机采用全功率电源方案,输出为直流电源模式,其频率可调。

通常适用于测试电源功率密度为0.7 W/cm2的产品。

典型功能有:模拟交流电源-模拟电磁场输出。

为提高产品测试的可靠性,可对两种不同的电源进行切换使用。

3.对干扰号源的电磁兼容性进行测试,验证实验系统性能。

试验系统设计方案中,对测试仪器电源模块,及相关元器件等的电压冲击与电流冲击进行了验证,试验过程中需采用直流电源的试验方式进行,且需将相关元器件等放置于试验电源模块内部,待正常工作后方可进行试验。

高压变频器干扰问题分析

高压变频器干扰问题分析1 引言交流感应异步电动机高压变频器调速是20世纪电气传动领域划时代的技术进步。

随着高压变频器的广泛应用,高压变频器日益成为工厂自动化领域最大的电磁污染源。

可以经常的看到在一间设备密集型工厂装机几十台上百台高压变频器。

高压变频器直—交逆变器的非线性等效负荷使得高压变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂供电系统,还直接对自动化工程项目干扰,引起测控系统失准失灵,严重破坏大系统的稳定性,甚至高压变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。

尽管国际标准对电气设备emc (iec61000系列电磁兼容设计)有严格的规范,并且中国国家质量技术监督局已决定在国内“等同”采用,同时,中国国家标准电能质量公用电网谐波gb/t14549-93已经生效14年之久,但是国家经济技术的飞速发展使得功率电子开关器件的污染控制已经刻不容缓。

2 高压变频器干扰分析高压变频器的干扰问题一般分为高压变频器自身干扰;外界设备产生的电磁波对高压变频器干扰;高压变频器对其它弱电设备干扰3类情况。

高压变频器本身就是一个干扰源,众所周知,高压变频器由主回路和控制回路两大部分组成,高压变频器主回路主要由整流电路,逆变电路,控制电路组成,其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成,电力、电子器件具有非线性特性,当高压变频器运行时,它要进行快速开关动作,因而产生高次谐波,这样高压变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。

无论是哪一种干扰类型,高次谐波是高压变频器产生干扰的主要原因。

,高压变频器本身就是谐波干扰源,所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。

与主回路相比,高压变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路,极易遭受其它装置产生的干扰。

因此,高压变频器在安装使用时,必须对控制回路采取抗干扰措施。

3 高压变频器干扰案例问题分析及其处理3.1 怎样来判定高压变频器出现干扰问题高压变频器的干扰问题主要体现在电机的运行情况上。

例如电机在运行过程中突然挺停机,电机运行时快时慢,运行速度不稳定.电机停不下来,按钮不起任何作用等等,这些都是高压变频器受到干扰情况的体现。

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言在工业控制系统中,变频器是一种常见的设备,用于控制机电的转速和运行。

然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,可能对其他设备和系统造成影响。

因此,本文将探讨变频器产生的干扰问题,并提供相应的解决方案。

二、变频器产生的干扰类型1. 电磁辐射干扰:变频器在工作时会产生高频电磁辐射,可能干扰周围的设备和系统,特殊是电子设备。

2. 电源线干扰:变频器的输入和输出电源线可能会传导干扰信号,影响其他设备的正常工作。

3. 电磁感应干扰:变频器的输出电缆可能会产生电磁感应干扰,导致其他设备的电压和电流异常。

三、变频器干扰的影响1. 电子设备故障:变频器产生的干扰可能导致其他电子设备发生故障,如计算机崩溃、通信中断等。

2. 传感器误差:变频器干扰可能导致传感器信号受到干扰,造成测量误差。

3. 控制系统不稳定:变频器产生的干扰可能导致控制系统不稳定,影响生产过程的正常运行。

四、变频器干扰解决方案1. 电磁屏蔽:在变频器周围安装金属屏蔽罩,减少电磁辐射干扰的传播。

同时,对变频器的输入和输出电缆进行屏蔽处理,阻挠电磁感应干扰的产生。

2. 滤波器:在变频器的输入和输出电缆上安装滤波器,能有效地吸收和滤除干扰信号,保证电源线上的电压和电流稳定。

3. 接地措施:良好的接地系统能够减少变频器产生的干扰,通过连接地线和金属屏蔽罩等方式,将干扰信号引流至地。

4. 电缆布线:合理布置变频器的电缆,与其他设备的电缆保持一定的距离,减少电磁感应干扰的可能性。

5. 变频器选择:选择具有较低辐射干扰的变频器产品,尽量避免使用辐射干扰较大的型号。

五、干扰测试与监测1. 干扰测试:通过专业的测试仪器对变频器产生的干扰进行测试,包括电磁辐射、电源线干扰和电磁感应干扰等。

2. 干扰监测:对关键设备和系统进行实时监测,发现干扰问题及时采取相应的解决措施。

六、结论变频器产生的干扰是工业控制系统中常见的问题,可能对其他设备和系统造成不良影响。

电磁兼容实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,电子设备在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

然而,随着电子设备数量的增加,电磁干扰问题也日益突出。

为了确保电子设备在复杂电磁环境下能够正常工作,不对其他设备造成干扰,电磁兼容(EMC)技术应运而生。

本实验旨在通过对电磁兼容性能的测试,了解电磁兼容技术在电子设备中的应用,并总结实验过程中遇到的问题及解决方案。

二、实验目的1. 了解电磁兼容的基本概念和测试方法。

2. 掌握电磁兼容测试仪器的使用方法。

3. 分析电磁兼容测试结果,评估电子设备的电磁兼容性能。

4. 探讨提高电子设备电磁兼容性能的方法。

三、实验原理电磁兼容性是指设备或系统在所处电磁环境中能够正常工作,且不对其他设备产生电磁干扰的能力。

电磁兼容性测试主要包括以下内容:1. 静电放电抗扰度测试(ESD)2. 射频辐射抗扰度测试(RS)3. 射频传导抗扰度测试(CS)4. 工频磁场抗扰度测试(MF)5. 电压暂降抗扰度测试(VDD)6. 浪涌抗扰度测试(SURGE)四、实验步骤1. 准备实验设备:电磁兼容测试仪、被测设备、连接线等。

2. 连接被测设备与测试仪器,确保连接正确无误。

3. 设置测试参数,如频率、功率、测试时间等。

4. 启动测试程序,进行电磁兼容测试。

5. 记录测试结果,分析被测设备的电磁兼容性能。

6. 对比测试结果,评估提高电磁兼容性能的方法。

五、实验结果与分析1. 静电放电抗扰度测试:被测设备在静电放电测试中表现出较好的抗干扰能力,未出现异常现象。

2. 射频辐射抗扰度测试:被测设备在射频辐射测试中,辐射强度低于国家标准限值,符合要求。

3. 射频传导抗扰度测试:被测设备在射频传导测试中,传导干扰强度低于国家标准限值,符合要求。

4. 工频磁场抗扰度测试:被测设备在工频磁场测试中,磁场强度低于国家标准限值,符合要求。

5. 电压暂降抗扰度测试:被测设备在电压暂降测试中,电压暂降对设备工作无影响,符合要求。

柜体具有整柜电磁兼容试验报告

柜体具有整柜电磁兼容试验报告一、背景介绍电磁兼容试验是评估设备在电磁环境中的抗扰能力的重要手段之一、柜体作为重要的电气设备之一,需要具备良好的电磁兼容性能,以保证其在电磁环境下的正常运行。

本报告对柜体进行了整柜电磁兼容试验,评估其在电磁环境中的抗扰能力。

二、试验目的本次试验的目的是评估柜体在电磁环境下的抗扰能力,具体包括其对电磁辐射的耦合性能和对电磁场的抗干扰能力两个方面。

三、试验方案1.试验设备及工具本次试验所使用的设备及工具包括电磁辐射源、电磁场干扰源、功率放大器、频谱分析仪、示波器等。

2.试验环境试验环境应符合相应的电磁环境标准,包括电磁场强度、频率范围等。

3.试验步骤(1)对柜体的电磁辐射性能进行测试。

使用电磁辐射源向柜体施加电磁场,并通过频谱分析仪、示波器等设备测量波形和频谱特性。

(2)对柜体的抗干扰能力进行测试。

使用电磁场干扰源向柜体施加电磁干扰信号,并通过示波器等设备观察柜体的输出波形、干扰抑制能力等。

四、试验结果1.电磁辐射性能测试结果通过电磁辐射源对柜体进行测试,柜体的电磁辐射能力在规定的频率范围内满足要求,且没有出现明显的频谱峰值或杂散峰值。

2.抗干扰能力测试结果通过电磁场干扰源对柜体进行测试,柜体在受到电磁干扰信号时,能够保持正常的输出波形,并能有效抑制干扰信号的干扰能力。

五、试验结论本次试验结果显示,柜体具备良好的电磁兼容性能,能够在电磁环境下正常工作,并对电磁干扰具有一定的抑制能力。

六、改进建议根据试验结果,对柜体的电磁兼容性能进行进一步的优化是有必要的。

建议在设计中采用更好的电磁屏蔽材料,优化线路布局以及提高抗干扰技术的应用等,以进一步提升柜体的电磁兼容性能。

[1]电磁兼容工程技术规范,标准出版社,2024年。

[2]电工电子测量技术手册,机械工业出版社,2024年。

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编号:高压变频器控制柜电磁干扰测试报告编制:刘敏涛审核:批准:发布日期:目录1、电磁干扰测试背景 (1)2、变频器控制柜电磁干扰理论分析 (1)3、变频器控制柜电磁干扰数据分析 (2)3.1 一次、二次接地系统对二次线的影响 (2)3.2真空断路器、真空接触器分合闸对二次线的影响 (4)3.3微型断路器分合闸对二次线的影响 (5)3.4继电器分合闸对二次线的影响 (6)3.5高压上电对二次线的影响 (6)3.6变频运行对二次线的影响 (7)3.7 DCS对二次线的影响 (9)3.8 并网平台通讯线对二次线的影响 (10)3.9 屏蔽线双绞线效果对比 (11)4、测试结论与改造建议 (14)高压变频器控制柜电磁干扰测试报告1、电磁干扰测试背景并网测试曲阜项目2800kVA高压变频器时,发现在并网瞬间立即报出“高压开关跳闸、运行过程中用户高压开关跳闸”故障。

通过对PLC程序一段一段的监控,发现并网瞬间PLC接收到了KM3(工频合闸接触器)闭点位置信号,信号很短暂,而KM3合闸位置信合与KM2(变频输出接触器)合闸位置信号是互锁的,如果变频运行的时候PLC检测到KM3闭点位置信号就立马发重故障,发重故障之后跳开用户开关。

分析是由于电磁干扰造成KM3误发位置信号。

对曲阜项目、威海项目、金大地项目、周口项目、简约集成型项目共11台变频器进行测试,测试的点主要是PLC的输入输出点对地之间的电压,测试用的仪器为示波器和万用表。

2、变频器控制柜电磁干扰理论分析二次回路干扰形成的主要原因有下列几种:(1)雷电流或者工频短路电流注入接地网所造成的干扰;雷电流注入接地网会造成电流变化率di/dt很大,造成干扰,对变频器来说,一般安装在室内离防雷接地点较远的位置,所以只要采取合适的隔离措施和选择合格的隔离器件就能减少该干扰,如选择控制电源增加隔离变压器、PLC输入输出自带隔离等。

由于没有干扰源,本次无法测试。

(2)工频短路电流注入接地网所造成的干扰;工频短路电流产生工频共模电压,作用于二次线与地之间,使二次设备处于高电位。

由于二次回路的阻抗的不平衡,共模干扰最终会转化成差模干扰电压而影响二次设备的正常工作。

对此种干扰采取的最好防护措施是将屏蔽层正确接地。

由于没有干扰源,本次无法测试。

(3)接地系统设计不可靠所造成的干扰;接地系统设计不可靠包括如接地电阻设计不合理(包括变频器接地电阻和厂区接地电阻)、变频器屏蔽线屏蔽层接地不合理,接地点位置设计不合理、一次接地和二次接地点短接等。

变频器接地电阻设计一般是根据标准规范选择合适的接地线即可,接地点位置设计主要保证所有接地点就近接地,所以该点本次不做测试。

本次主要对一次二次接地系统短接在一起和一次二次接地系统分开接地产生的干扰效果进行测试。

(4)一次、二次设备的操作引起的干扰;一次设备如断路器、隔离开关的操作,还是二次设备如继电器、控制开关的操作,都会对二次回路产生一定的干扰。

变频器内部的主要开关设备包括:真空断路器、真空接触器、380V 风机电源微型断路器、380V预充电电源微型断路器、继电器等设备。

本次对该部分接触器操作引起的干扰全部进行测试。

(5)强电磁场环境下,由于电磁场作用引起的干扰。

如图2-1所示:图2-1 控制旁路柜我司现在柜体设计是控制柜在旁路柜前面,在模块变压器柜侧面,控制柜处在一个强电磁场环境下。

控制柜内部也存在强电磁场环境,主要是风机电源和预充电电源。

本次主要测试高压上电和变频运行对变频器的干扰。

3、变频器控制柜电磁干扰数据分析3.1 一次、二次接地系统对二次线的影响一般来说,由于一次二次电源系统接地、电源系统存在继保、电源系统直接存在电磁场耦合等因素,所以地与二次线之间存在一个共模电压,由于二次回路的阻抗的不平衡,共模干扰最终会转化成差模干扰电压而影响二次设备的正常工作。

一次系统对地影响远比二次系统对地的影响大,所以一次、二次系统共地对二次线影响较大,一次、二次系统分开接地对二次线的影响会小一点。

本次测试中对金大地项目我们整理了所有的地线,并将一次、二次系统共地和一次、二次系统分开接地两个方案都测试了一遍。

测试发现一次、二次系统分开接地对PLC的共模电压影响小很多。

如图3-1为一次、二次系统共地时PLC输入点对地的波形。

3-1一次、二次系统共地时PLC输入点对地的波形如图3-2为一次、二次系统分开接地时PLC输入点对地的波形。

3-2一次、二次系统分开接地时PLC输入点对地的波形3-3一次、二次系统分开接地时变频运行PLC输入点对地的波形图中:1-刀闸QS,2-KM3,3-KM2,4-KM1小结:一次、二次系统分开接地能够有效地提高变频器的抗干扰水平。

3.2真空断路器、真空接触器分合闸对二次线的影响理论分析:一次开关电器的分合闸操作, 在燃弧和熄弧过程中,由于能量的急剧转换,产生过电压和频率很高的各种谐波。

一般我司选用的真空接触器灭弧效果比较好,所以产生的过电压和高次谐波时间较短,对二次线影响有限。

如图3-4为KM2合闸时检测到的PLC输入点波形3-4 KM2合闸时检测到的PLC输入点波形从图3-4中可以看到,真空接触器合闸对PLC的输入点有一个时间为0.7ms幅值为108V 的尖峰电压冲击,图3-5 PLC输入参数规范可以看出PLC的隔离可以做到500VAC1min,输入延时设置6.4ms。

该信号可以被PLC输入的光电隔离模块给隔离掉,不会对输入信号产生影响。

图3-5 PLC输入参数规范小结:真空断路器、真空接触器分合闸产生过电压和频率很高的各种谐波会对二次线产生影响,其中对从旁路柜穿到控制柜的二次线影响最大。

该影响是一个时间较短的幅值较大的尖峰电压冲击,该冲击一般在器件的允许范围之内,所以可以不做保护。

但也可以通过增加磁环的形式减小该冲击。

3.3微型断路器分合闸对二次线的影响微型断路器分合闸对器件产生的干扰原理和3.2类似。

变频器所用到的微型断路器主要有380V风机电源微型断路器、380V预充电电源微型断路器。

试验发现在高压上电和运行期间,380V风机电源微型断路器分合未对PLC输入点产生明显的影响。

380V预充电电源微型断路器一般是不进行分合的,它只在预充电的时候起作用,预充电过程中其实也是一个高压上电的过程,其原理见3-5节。

预充电过程中由于充电时电流也流经控制柜内,所以对控制柜的的影响比高压上电后大得多。

如图3-6为预充电时PLC输入波形。

图3-6 预充电时PLC输入波形图中:1-KM1,2-KM23.4继电器分合闸对二次线的影响继电器分合闸对器件产生的干扰原理是它有一定的电感量。

当突然切断电感电路的电流时,往往会产生较大的反电势,形成干扰电压或干扰信号。

对此种干扰,一般在线圈回路采取措施(如并联二极管和电阻或阻容吸收回路)降低干扰。

本次测试未发现继电器动作对PLC输入点产生明显的影响。

3.5高压上电对二次线的影响高压上电后,在变频器内建立了一个非常强的电场。

这时对二次线的干扰主要是电场耦合干扰,任何电子元器件间之间都存在分布电容,干扰源和被干扰设备间就会发生耦合。

相当于提高了被干扰设备的对地电压。

图3-7为高压上电之后时检测到的PLC输入点波形:图3-7 高压上电之后时检测到的PLC输入点波形其中:1-刀闸QS,2-输入接触器KM1,3-输出接触器KM2,4旁路接触器KM3。

图中可以看出,KM1合闸(即上高压)之后,PLC输入点电压较之前提高了。

小结:高压上电之后,PLC输入点对地电压通过电场耦合的方式得到了提高。

降低该干扰的方案有两个,一是布线时尽量增大导线间的距离,并使导线尽量不平行,二是使用屏蔽线并使屏蔽体良好接地。

3.6变频运行对二次线的影响变频运行之后,在变频器内建立了一个非常强的而且复杂的电场和磁场。

这个时候,干扰源和被干扰设备间之间的电场耦合、电磁耦合、公共阻抗耦合、电磁辐射干扰都比较明显了。

各种干扰使得二次线与地之间的电压明显增加而且波形变得复杂。

如图3-9为曲阜2800kVA测试到的高压上电后PLC输入点波形。

图3-9为周口项目3150kVA测试到的高压上电后PLC输入点波形。

1-KM1,2-KM2图3-10为周口项目4750kVA测试到的高压上电后PLC输入点波形。

1-QS1,2-QS2,3-QS3图3-8 变频运行时检测到的PLC输入点波形图3-9 变频运行时检测到的PLC输入点波形图3-10 变频运行时检测到的PLC输入点波形多次试验得出,变频运行之后,PLC输入点波形最大,证明此时二次线受到的干扰是最大的。

最主要的是波形产生了畸变,这样会使得PLC输入点和PLC的M之间产生差模电压影响器件产生误动作。

但是周口项目经过整改过的数据要相对于曲阜项目效果是好很多的。

在所有测试中均未发现干扰而产生误动作的情况。

小结:变频运行之后,通过电场耦合、电磁耦合、公共阻抗祸合、电磁辐射干扰均使PLC输入点对地得到了提高。

降低该干扰的方案是整理接地系统、合理使用抗干扰线、正确接地等。

3.7 DCS对二次线的影响由于不能模拟现场的DCS条件,所以这次测试只看高压开关位置信号对PLC的影响。

图3-11为运行时PLC高压位置输入点对地电压波形。

图3-11 高压位置信号对PLC输入点的影响图中看出,DCS的线所受干扰特别严重。

但由于这个信号是高电平,所以对PLC的逻辑运行是不影响的。

小结:DCS的线一般都是比较长的,所以对DCS的屏蔽要求特别高。

建议DCS使用带屏蔽的双绞线并且做好单端接地。

3.8 并网平台通讯线对二次线的影响并网平台的通讯线对二次线的干扰主要是把并网平台的地接进了集装箱。

图3-12为接上并网平台的通讯线后PLC的M点对地电压波形。

图3-13为使用集装箱的通讯线后PLC的M点对地电压波形。

3-12接上并网平台的通讯线后PLC的M点对地电压波形3-13接上集装箱的通讯线后PLC的M点对地电压波形两图对比,发现并网平台对变频器的干扰影响也是很大的。

3.9 屏蔽线双绞线效果对比曲阜项目屏蔽线和双绞线对比如下图3-14和3-15所示图3-14 双绞线屏蔽效果集装箱项目屏蔽线和双绞线对比如下图3-16和3-17所示图3-16 双绞线屏蔽效果3-17屏蔽线屏蔽效果小结:双绞线和屏蔽线都具有抗干扰能力,在测试中看到双绞线的效果比屏蔽线还好点,有可能是屏蔽线未正确接地造成的。

若要抗干扰能力能力更强,建议使用带屏蔽的双绞线。

4、测试结论与改造建议1、一次、二次系统分开接地能够有效地提高变频器的抗干扰水平。

一次、二次接地系统分开,要求重新规划整个变频器的接地系统。

2、真空断路器、真空接触器、380V风机电源微型断路器、380V预充电电源微型断路器、继电器等设备等一次二次设计动作会产生短时的冲击电压。

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