高压变频器的性能指标之三输出波形质量包括输出谐波
概述变频器谐波分析及解决措施
概述变频器谐波分析及解决措施【摘要】在我国社会主义经济不断高速发展的情况下，各行各业都在不断的发展变革，其中电子设备也在不断的更新换代。
本文针对变频器产生的谐波进行系统分析，发现变频器产生的谐波含量很高，对电气和电子设备有潜在的危害。
采用在变频器输入端安装电抗器的措施来抑制谐波，降低了谐波电流的总畸变率。
【关键词】变频器；谐波；电抗器变频器因其体积小、重量轻、成本低及效率高等优点在各生产领域倍受青睐，特别是在风机、水泵等传动系统中得到了广泛应用。
变频器的应用虽然产生了显著的节能效益，但随之而来的谐波问题不容忽视。
谐波电流注入电网，不仅增加输电线的损耗，缩短输电线寿命，而且还会使熔断器在没有超过整定值时就熔断，增加旋转电动机的损耗、增大电动机噪声、产生脉动转矩，造成继电保护、自动装置工作紊乱，由于容抗对谐波的扩大作用，很小的谐波电压就可以引起很大的谐波电流，导致电容器因过流而损坏。
谐波危害日趋严重，谐波电流污染已经成为影响供电质量的重要问题。
1 变频器输入侧谐波测试某装置多台电动机均需变频器控制，且电动机功率均大于100kW，考虑变频器会产生谐波，会对其他设备产生影响，所以对变频器产生谐波情况进行了测试。
测试仪器采用Fluke434 三相电能质量分析仪，测试对象为控制160kW 电动机的变频器，此变频器输入侧和输出侧均无电抗器，测试位置为变频器输入端。
1．1 谐波电流测试在实验中我们很容易看到变频器输入端L1 相电压、相电流测试的波形，在实际操作中我们所见到的电流波形一般都是在半个周期内出现了两个波峰，电流发生了严重的畸变。
如果已知变频器输入端三相电流谐波成分为L1、L2、L3，就可以利用仪器计算出L1相电流总谐波畸变率已达到65．3% ，5次谐波电流总畸变率为55．3%，7 次谐波电流总畸变率为28．5% ，主要谐波成分为 5 次、7 次、11 次、13 次谐波，即6n +1 次谐波，完全符合六脉整流器产生谐波成分原理。
交交变频与交直交变频的对比
交直交变频定义
交直交变频是一种将直流电转换为交流电的电力电子技术。
它首先将直流电通过电力电子器件转换成交流电，然后通过 滤波和调节控制，输出所需频率和电压的交流电。
工作原理概述
交交变频器通常由两组反并联的晶闸管组成，通过控制晶闸管的导通角来改变输 入交流电的相位角，从而实现频率的变换。
交直交变频器则是由整流器和逆变器组成，通过控制逆变器的开关状态来改变输 出交流电的频率和电压。
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交交变频与交直交变 频的对比
目录
• 定义与原理 • 电路结构与特点 • 应用场景与优缺点 • 性能参数比较 • 发展趋势与展望
01
定义与原理
交交变频定义
交交变频是一种将工频交流电转换为 另一种频率交流电的电力电子技术。
它通过改变输入交流电的频率，输出 不同频率的交流电，以满足各种电机 调速和控制系统对电源的要求。
交直交变频应用场景
01
新能源领域
在风力发电和太阳能发电等新能源领域，交直交变频器用于控制风力发
电机和太阳能逆变器的运行，实现最大功率点跟踪和并网发电。
02
电动汽车驱动
在电动汽车和混合动力汽车中，交直交变频器用于驱动电动机，实现车
辆的加速、减速和制动等功能。
03
工业传动领域
在工业传动领域，交直交变频器用于控制各种电动机的速度和转矩，实
交交变频和交直交变频技术的不断创新和发展， 将推动电力传动技术的进步和发展。
促进节能减排
推广变频器在各领域的应用，有助于实现节能减 排和绿色发展目标。
ABCD
提高能源利用效率
通过应用变频器技术，实现对电机的高效控制和 精确调速，提高能源的利用效率。
三电平
目前，世界上对高压电动机变频调速技术的研究非常活跃，高压变频器的种类层出不穷，作为用户都希望能选择实用而具有良好性价比的高压变频器，如何选择便是值得研究的问题。
知己知彼，百战百胜，首先按照自己的工况拟定对高压变频器的技术要求，针对性的选择高压变频器的方案、产品和售后服务，否则会出现应用不理想，投资损失大。
不同高压变频器的电路拓扑方案具有不同的技术水平。
技术水平决定变频器和传动系统的稳定性、可靠性、使用寿命、维护费用、性价比等重要指标。
就如同笔记本电脑功能都基本相同，但不同的技术水平，质量价位从3000元到数万元之差。
为此，了解不同种类的高压变频器内含技术水平，选择变频器的品质与工况相结合，达到投入少、节能回报率高的理想效果。
2 高压变频器的概念按国际惯例和我国国家标准对电压等级的划分，对供电电压≥10kV时称高压，1kV～10kV 时称中压。
我们习惯上也把额定电压为6kV或3kV的电机称为高压电机。
由于相应额定电压1～10kV的变频器有着共同的特征，因此，我们把驱动1～10kV交流电动机的变频器称之为高压变频器。
高压变频器又分为两种性质类型，电流型和电压型，其特点区别:(1) 变频器其主要功能特点为逆变电路。
根据直流端滤波器型式，逆变电路可分为电压型和电流型两类。
前者在直流供电输入端并联有大电容，一方面可以抑制直流电压的脉动，减少直流电源的内阻，使直流电源近似为恒压源;另一方面也为来自逆变器侧的无功电流提供导通路径。
因此，称之为电压型逆变电路。
(2) 在逆变器直流供电侧串联大电感，使直流电源近似为恒流源，这种电路称之为电流型逆变电路。
电路中串联的电感一方面可以抑制直流电流的脉动，但输出特性软。
电流型变频器是在电压型变频器之前发展起来的早期拓扑。
3 电压型逆变器与电流型逆变器的特点区别(1) 直流回路的滤波环节电压型逆变器的直流滤波环节主要采用大电容，因此电源阻抗小，相当于电压源。
电流型逆变器的直流滤波环节主要采用大电感，相当于恒流源。
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 2681-81 电工成套装置之中的导线颜色GB 2682-81 电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色GB 3797-89 电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备GB 3859.1-93 半导体电力变流器基本要求的规定GB 3859.2-93 半导体电力变流器应用导则GB 3859.3-93 半导体电力变流器变压器和电抗器GB 4208-93 外壳防护等级的分类GB 4588.1-1996 无金属化孔单、双面印制板技术条件GB 4588.2-1996 有金属化孔单、双面印制板技术条件GB 7678-87 半导体自换相变流器GB 9969.1-88 工业产品使用说明书总则GB 10233-88 电气传动控制设备基本试验方法GB 12668-90 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件GB/T14436-93 工业产品保证文件总则GB/T15139-94 电工设备结构总技术条件GB/T13422-92 半导体电力变流器电气试验方法GB/T 14549-93 电能质量公用电网谐波IEEE std 519-1992 电力系统谐波控制推荐实施IEC1800-3 EMC传导及辐射干扰标准IEEE519 电气和电子工程师学会89/336EC CE标志GB 12326 电能质量电压允许波动和闪变GB/T 14549 电能质量公用电网谐波GB 1094.1~1094.5 电力变压器GB 6450 干式变压器GB/T 10228 干式电力变压器技术参数和要求GB17211 干式电力变压器负载导则GB311 .1 高压输变电设备的绝缘配合DL/T 620 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。
高压直流输电线路中的谐波分析与滤波
高压直流输电线路中的谐波分析与滤波引言：高压直流输电作为一种高效、低损耗的电力传输方式，得到了广泛的应用。
然而，在实际的应用过程中，由于诸多因素的影响，高压直流输电中会产生各种谐波问题。
本文将从谐波的概念、产生原因、分析方法和滤波技术等方面，对高压直流输电线路中的谐波问题进行探讨。
一、谐波的概念和产生原因1.1 谐波的定义谐波是指在电力系统中，频率是基波频率整数倍的波形。
一般情况下，电力系统中的谐波主要包括3次、5次、7次等奇次谐波和2次、4次、6次等偶次谐波。
1.2 谐波的产生原因谐波的产生与电力系统中的非线性设备密切相关。
在高压直流输电中，主要的谐波产生装置包括经桥整流器、组串电感器、滤波器等。
这些设备的非线性特性会导致电流和电压的畸变，进而产生谐波。
二、高压直流输电线路中谐波分析的方法2.1 多谐波分析法多谐波分析法是一种常用的谐波分析方法。
它通过对高压直流输电线路中的电压、电流进行采样，并利用傅里叶变换将信号从时域转换到频域，进而得到谐波成分的频率、相位和幅值等信息。
2.2 矩阵法矩阵法是一种较为精确的谐波分析方法。
它通过建立电压-电流矩阵关系，利用矩阵运算进行谐波分析。
相比于多谐波分析法，矩阵法能够更准确地描述高压直流输电线路中的谐波特性。
三、高压直流输电线路中的谐波滤波技术3.1 无源谐波滤波技术无源谐波滤波技术是一种通过并联谐振电路实现谐波滤波的方法。
该技术主要通过选择谐波频率和合适的谐波电阻，将谐波电流引入谐振电路，并将其消耗在电阻上，从而实现谐波滤波的效果。
3.2 有源谐波滤波技术有源谐波滤波技术是一种利用可控硅等元件实现谐波滤波的方法。
该技术通过引入逆变器和滤波器等装置，对谐波电流进行补偿或抑制，从而达到谐波滤波的目的。
四、高压直流输电线路中谐波滤波的效果评价4.1 谐波抑制率谐波抑制率是评价谐波滤波效果的重要指标。
它衡量了谐波信号经过滤波后剩余谐波成分的比例。
一般来说，谐波抑制率越高，说明滤波效果越好。
变频器的谐波干扰与抑制及参数设定
变频器的谐波干扰与抑制变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变，结果是在输入输出回路产生电流高次谐波，干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。
在实际使用过程中，经常遇到变频器谐波干扰问题，下面简单介绍谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。
1．变频器谐波产生机理变频器的主电路一般为交-直-交组成，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压信号，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。
在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。
在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形，对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。
同样，输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波，而高次谐波电流对负载直接干扰。
另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。
2．抑制谐波干扰常用的方法谐波的传播途径是传导和辐射，解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离；解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。
具体常用方法：(1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，切断谐波电流。
(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成必须是LC型，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的。
(3)电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆，并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设，避免辐射干扰。
(4)信号线采用屏蔽线，且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上)，切断辐射干扰。
(5)变频器使用专用接地线，且用粗短线接地，邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线。
高压变频器按照标准
高压变频器应符合以下标准：
1.必须符合GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》和IEEE 519-1992国际标准的规定，以保证在电机的整个调速范围内，变频器输
入侧对电网的谐波污染满足规定。
2.变频器自身的控制系统不应受到谐波的干扰。
3.变频器应采用直接高-高形式，不允许采用高-低-高形式，也不允许有输出升压变压器。
4.如果使用多脉冲整流器，整流桥脉冲数必须≥12脉冲。
5.当使用两台或以上的变频器时，应采用主从控制方式，并确保具有负载出力平衡功能，其中负载不平衡度应小于5%。
6.高压变频器还应符合GB/T 14048标准下的低压电器安全要求，以确保在正常使用和突发事故中不会对人身造成伤害。
除此之外，还可能涉及其他具体的标准规定。
如有疑问，请咨询相关领域的专家或查阅最新的官方标准文件。
高压超高压电缆的电能质量与谐波分析
高压超高压电缆的电能质量与谐波分析随着电力工业的快速发展，高压超高压电缆在电力传输领域扮演着重要的角色。
然而，随之而来的电能质量问题和谐波问题也引起了广泛关注。
本文将对高压超高压电缆的电能质量和谐波进行分析，并探讨可能的解决方案。
首先，我们来了解一下什么是电能质量和谐波。
电能质量是指电力系统供电的稳定性和纯净性，包括电压和频率的稳定性、波形的纯净性等。
而谐波是指电网中不同频率的波形叠加在一起，导致电能质量下降，可能造成电力设备的故障和损坏。
高压超高压电缆的电能质量问题主要表现在以下几个方面。
首先，电压波动和频率变化可能影响供电设备的正常运行。
特别是在高压超高压电缆长距离传输时，电能损耗和电压降低会导致电压波动。
其次，电压波形的畸变可能产生谐波，导致电力设备产生噪声和振动，甚至损坏设备。
此外，高压超高压电缆的电能质量问题还可能对用户造成电磁辐射和干扰。
针对高压超高压电缆的电能质量和谐波问题，可以采取一些解决方案。
首先，加强电力系统的监测和管理，及时发现和解决潜在的电能质量问题。
通过安装合适的传感器和监测设备，可以实时监测电能质量，及早发现电压波动、谐波等问题。
其次，采用有效的补偿措施，改善电能质量。
例如，可以通过安装无功补偿设备，对电网中的功率因数进行调节，减少电能损耗和电压波动。
此外，还可以采用滤波器来减少谐波，保证电力设备的正常运行。
另一方面，在高压超高压电缆的设计和制造过程中，也可以采取措施来降低电能质量和谐波问题的发生。
首先，合理选择电缆的材料和制造工艺，提高电缆的传输效率和稳定性。
其次，进行电缆的合理敷设和接地，减少电磁辐射和干扰。
此外，还可以采用多层绝缘、屏蔽和隔离等技术，降低谐波的产生和传播。
在电力工业的发展中，高压超高压电缆的电能质量和谐波问题仍然是一个挑战。
因此，我们需要不断改进和优化电力系统的设计和管理，提高电能质量和谐波分析的能力。
只有这样，才能确保高压超高压电缆能够稳定可靠地传输电能，保证电力设备的正常运行。
#GVF高压变频有关技术部分
技术部分一、GVF 10kV高压变频器1.1系统组成GVF 10kV变频调速系统由旁路柜（可选）、移相变压器柜（必选）、逆变器柜（必选）、控制柜（必选）组成。
GVF变频器为高－高电压源，交－直－交，SPWM型变频器。
全套系统见图1-1。
图1-1 GVF 10kV高压变频器组成旁路柜：旁路柜采用手动一拖一方案（根据用户需要可定做自动旁路方案）。
手动旁路柜主要功能是当变频器需要检修维护时，通过倒闸操作，使得变频器退出运行，实现电机的工频启动运行。
旁路方案如图1-2，旁路柜主要由三个刀闸组成，包括输入刀闸QS1、输出刀闸QS2、旁路刀闸QS3。
QS1、QS2、QS3三个刀闸换成真空接触，可以实现自动转换。
当系统工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2打开。
当系统变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3打开。
QS1与QS3有机械互锁。
各隔离开关都预留辅助接点。
旁路柜内置防浪涌吸收装置，对系统进行浪涌保护。
图1-2 手动旁路柜方案移相变压器柜：由输入变压器、温控仪和风冷系统组成。
输入变压器为54脉冲移相干式变压器（以下简称移相变压器），由其为逆变器的各个功率单元提供整流用电源。
逆变器柜：内置27个结构相同的单相逆变功率单元（以下简称功率单元），这些功率单元按每相9个的结构放置在柜体内，由高压电缆和高压铜排连接。
逆变器柜内布置有风冷系统。
控制柜：内置有主控板、人机界面、UPS、低压电器等控制及操作器件。
1.2 系统技术方案变频器工作原理如图1-3，采用多个低压的功率单元串联实现高压输出，输出侧采用多电平移相正弦PWM控制，输入降压变压器采用移相方式，可有效消除装置对电网的谐波污染。
串联型多电平高压变频器采用多个独立的低压串联实现高压输出，包含移相变压器和功率单元两大部分。
图1-3 变频器工作原理图移相变压器采用多重化设计，将网侧的高压变换成二次侧的多组低电压（本项目为27组），二次侧绕组在绕制时采用延边三角形接法，相互之间形成固定相位差，产生多脉冲整流方式，使得变压器二次侧各绕组（功率单元的输入）的谐波电流相互抵消，不反映到高压侧，从而有效改善电网的电流波形，基本上消除了变频器对电网的谐波污染。
高压变频器原理及应用
高压变频器原理及应用 摘要：本文主要介绍高压变频器的原理和应用特点，介绍了其在应用中存在的一些问题以及解决的方法。并介绍了其在电厂和煤矿中的应用。 关键词：变频器，谐波干扰，变频调速 概述： 在能源日益紧张的今天，交流调速技术作为节约能源的一种重要手段，受到世界各国的重视。变压变频控制可以平滑变速，调速范围广，效率高，功率因数高，还能降低起动冲击电流，获得较高的起动转矩，负载减速时可实现能量回馈的再生制动，使电动机快速逆转，并具有软起动、软停止，简单可编程，易构成自控系统。交流变频调速技术是集电力电子、自动控制、微电子、电机学等技术之大成的一项高技术。它以其优异的调速性能、显著的节电效果和在国民经济各领域的广泛的适用性而被国内外公认为是世界上应用最广、效率最高、最理想的电气传动方案，是电气传动的发展方向。它为提高产品质量和产量，节约能源、降低消耗，提高企业经济效益提供了重要的新手段。变频器是将通用电源转换成电压可变，频率可变的适合交流异步电机调速需求的变换装置。变频器是变频调速系统最为重要的设备。
对变频原理进行分析，异步电动机旋转磁场的转速为: 1160/nfp，式中1n
为同步转速/minr，1f为电源频率Hz，p为磁极对。异步电动机输出轴的转速为：
11(1)60(1)/nnsfsp，式中s为异步电动机的转差率，11()/snnn。由此公式可看出:在保证转差率s和磁极对数p不变时，转速n与电源频率成正比，通过改变异步电动机的供电频率，就能改变电机的转速，从而实现调速。 分类： 对于3KV、6KV、10KV电压等级的电机称为高压电机，用于这类电机调速的变频器称为高压变频器。国外对此电压等级的变频器称为中压变频器。 在高压变频器推出前，大功率高压交流异步电动机如需采用变频调速传动，有两种方法，一是靠低压器件功率单元串联组成高压，如罗宾康公司的高压变频器，由于控制复杂，功率器件太多而使得其可靠性下降，同时每个功率单元均为双电平结构，必须至少采用多重化技术才能满足谐波标准要求。另一种就是“高—低—高”变频器，通过变压器将高压变低压（一般为690V），在低压侧变压变频，再由升压变压器升至和高压电动机相匹配的电压，组成高压交流调速传动装置。随着耐高压大功率晶体管（HV—IGBT，IGCT）的推出，近年来很多公司纷纷推出了高压变频器，其特点是变频器输出可直接接入高压电动机，无需专用变频电动机，也称高—高变频器，现最大可用于7500kW异步电动机的速度和转矩控制。 高压变频器的种类繁多，其分类方法也多种多样。按着中间环节有无直流部分，可分为交交变频器和交直交变频器，变频器常用的为交-直-交变频器。交-直-交变频器是把电源电压经过两次变换：先将电源的交流经过整流器变为直流，然后把直流经过逆变器成交流电压（或电流）；按着直流部分的性质，可分为电流型和电压型变频器；按着有无中间低压回路，可分为高高变频器和高低高变频器；按着输出电平数，可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器；按变频电源的性质，可分为电压源型变频器和电流源型变频器，主要区别在于中间直流环节采用哪种滤波器，电压源型变频器采用大容量电容滤波，直流电压波形比较平直，电流源型变频器采用大电感滤波，直流电流波形比较平直；按着电压等级和用途，可分为通用变频器和高压变频器；按着嵌位方式，可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。 应用： 交流变频传动装置现已在我国各行业得到广泛应用，特别在石化、冶金、汽车、造纸、热电、食品、纺织、包装等领域。它主要应用是节能调速和特大容量和极高转速的交流调速。节能调速目前普遍使用在控制精确度不高、动态性能要求低的平方率负载上，如风机和水泵。目前城市供水、供热系统的离心泵、循环泵、风机已普遍使用变频器调速，在煤矿、化工、食品、冶金、有色、建材行业中的泵类和风机也开始大量使用变频器，并取得了较好的节能效果。由于控制要求不高，只要选型正确，各类变频器都可用于泵类和风机中。特大容量的传动如钢板轧机、矿井主皮带机、卷扬机，以采用交流变频调速为宜。采用变频方法调速时，可以提高低速时的效率和功率因数，达到节能目的。 在电厂中的应用： 采用高压变频器对电厂高能耗用电设备如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等进行技术改造，不仅能收到直接的降低厂用电、降低供电煤耗、增大上网电量带来的直接经济效益，而且设备至机组的安全可靠性也有了提高，高压变频器技术在发电厂有值得推广应用的广阔空间。在发电厂中，风机和水泵是主要的耗能设备，通常情况下其输入能量的15%～20%被电机和风机或水泵本身所消耗，约35%～50%的输入能量被档板或阀门节流所消耗，因此对发电厂的风机和水泵进行节能改造具有很大的潜力，采用变频调速是最好的选择。 变频系统首先将电网中的交流电整流成直流电，再通过逆变器逆变为频率可调的交流电，供给交流电动机，从而改变电机的转速。这种方法具有高效率、宽范围和高精度的调速性能规格系列齐全可以满足各种不同需求，因而被广泛采用，是最具发展前途的理想调速方法。特别是电流源型高压变频器在动态精度要求高的地方具有明优势。 电力的生产对于高压变频系统有很多要求。主要包含以下方面： 首先，对电网电压波动的适应能力，即能够在较大的电网电压波动范围内正常工作。这个范围一般是-20%～10%；电网重合闸后继续运行的能力，即在电网瞬时失电，恢复供电后变频器不能停止运行，要能够记忆并快速恢复至失电前的运行状态；具备冗余设计，即允许变频装置局部故障，不影响其它部分的运行， 能够在局部故障的状态下继续运行；能够在线维护，即在变频装置连续运行的情况下排除局部故障；谐波小，这包括变频器对电网的影响即输入电流谐波和变频器对电动机的影响即输出的电压、电流谐波；要有合适的共模电压和/dvdt，变频器的共模电压和/dvdt会使电机的绝缘受到“疲劳”损害，影响到使用寿命，如处理不好，还会损坏变频器本身。另外，高压变频器选用的功率元器件都是半导体器件，使用时的温度限制很严格，过温的情况下很容易损坏元器件，因此使用环境要求充分考虑通风和降温措施。 在煤矿中的应用： 文中主要介绍变频器在矿井提升机和风机中的应用。 交流调速系统转子串电阻调速方式是以前较多采用的方式，由于此种方式存在很多问题，现已逐渐被变压变频调速方案淘汰。 高压变频调速在矿井提升机中以期达到的目标有：提高主井提升机的效率，实现节电的目的；提高系统的运用可靠性、安全性；提升系统改造后单次提升循环时间小于现有单次提升循环时间。 变频调速提升系统的优点： (1) 提升机系统安全得以提高，操纵更加容易 系统能自动高精度地按设计的提升速度图控制提升速度，极大地降低了提升机的操纵难度;减速时电力制动自动减速，提升机司机无需再用施闸手段控制提升机减速，避免了超速、过卷的发生，杜绝了人工操作失误。 (2) 提升系统电能消耗明显下降 每年可节约电能消耗约20 %～50 %。变频调速时转子电阻被短接，加、减速阶段消耗在电阻上的大量电能被节约。 (3) 功率因数显著增加 功率因数将从转子串电阻调速的018 左右提高到0195 以上，大大提高了设备对电网容量资源的利用率，减少了因无功电流引起的线路损耗。 (4) 生产效率进一步提高 能可靠的按系统设计的最短时间加、减速，显著缩短了一次提升时间，提高了生产效率。彻底解决了传统系统中用制动闸施闸或电机断电自然减速来操控低速运行时速度波动大、难于控制又不安全的难题。 (5) 电机发热大幅减轻 与转子串电阻调速相比电机定子温度平均下降了10 ℃左右，转子温度平均下降了20 ℃左右，使电机运行的故障率大幅度减少。 (6) 系统维修量大幅度减少 由于实现了提升全过程的电力牵引与电力制动，机械闸只有在停车和安全回路保护动作时才起作用，因此闸瓦的磨耗大幅度减少，可减少设备的维修量和维修费用。 变频器在风机的应用中的优点： (1) 变频器对电网的冲击达到了国家有关标准的规定。由于采用变频器后启动风机时可以实现变频软启动，避免了启动电流对电网及控制设备的冲击，可以有效地延长电气设备的使用周期。 (2) 按需调节风量，避免浪费。进行变频改造后，风机的风量不再需要通过改变叶片角度来调节，而是由变频器通过变频调节电机的转速来实现，因而可以根据生产需要随意调节风量，减少了浪费。 (3) 变频器实现了节能运行，节约了大量能源。经过测算节能率高达36 %以上。 (4) 降低了风机的工作强度，延长了使用寿命。进行变频改造后，风机的大部分时间工作在低速状态下，因而大大降低了风机的机械强度和电气冲击，大大延长了风机寿命。 (5) 传动效率高，采用30 脉冲整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1 。 (6) 减少了工作人员，杜绝了工作人员的误操作现象，提高了风机的安全运行系数和运行周期。 谐波分析： 评价高压变频调速技术的指标主要有: 成本、可靠性、对电网的谐波污染、输入功率因数、输出谐波、dv/dt、共模电压、系统效率、能否四象限运行等。 随着电力电子装置的投入，谐波的问题越来越引起人们的关注，高压变频器的容量一般较大，占整个电网的比重较为显著，所以高压变频器对电网污染的谐波问题已不容忽视，变频器对电网的影响主要取决于整流电路的结构和特性。 对于变频器输出端频率很高而幅值却比较小的高次谐波，其在电缆传输中幅值将会大大地提高，且谐波次数越高，谐波电压、电流放大倍数越大。电缆的传输线越长，谐波分量也越大，且谐波分量随电缆长度增量呈指数增大。 抑制谐波干扰的方法也有多种，其中讨论最多的是要选择合适的拓扑结构，如二极管钳位式、飞跨电容式等。变流回路的多重化，可减小低次谐波电流，起到很好的谐波抑制作用。多重化结构作为变频器整流侧普遍采用的拓扑结构， 能够满足不同场合、不同电压等级的需要。但当重数增加时，装置的结构会变复杂， 变压器损耗也会增加。 除此之外，安装合适的电抗器、采用无源功率滤波器或有源功率滤波器、增加变频器供电电源内阻抗、调节输出电压调制比，载波频率和逆变电路开关滞时等参数都可以在一定程度上抑制谐波干扰。 结语： 高压变频器正向着高可靠、低成本、高输入功率因数、高效率、低输入输出谐波、低共模电压、低dv/dt等方向发展。但由于器件的均压问题，输入谐波对电网的影响和输出谐波对电机的影响问题，使其应用受到极大的限制。总体来说，高压变频技术以其良好的特性正被广泛地应用。变频调节技术是比较先进、理想的调节技术，虽然初期投资较大，但由于其节电效果明显，投资回收周期较短，因而其综合经济效益还是较高的。 参考文献： [1] 姜春玲.马圣乾.高压变频器谐波分析与抑制探讨[J].煤矿机电.2008（6） [2]陈伯时.交流调速系统[M].北京:机械工业出版社，2005 [3]周昌福.聂崇举.郇小技.高压变频器在煤矿主井提升系统中的应用[J].高压变频器.2008 [4]丁建宁.高压变频器的节电原理及设计方案[J].江苏冶金.2007.10(35) [5]吴学文.高压变频器在火电厂的应用[J].电力设备.2006.6(7) [6]杨庆柏.高压变频器及应用[J].电气时代.2002（5）