变频器谐波产生原理及消除措施
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。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明

谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题,它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此,探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先,在第2节中,我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后,在第3节中,将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤,以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来,在第4节中,我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后,在第5节中,我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施,并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究,希望能提供给读者一些实用的指导和经验,以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外,文章还将展望未来谐波治理发展的趋势,并指出可能面临的挑战,旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏,因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一:滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分,从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成,并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性,在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号,以达到抵消谐振效应的目标。
谐波产生的根本原因及治理对策

谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备:(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备,如:变压器、电抗器等;(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备,如:气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等;(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备,如:各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等,它们大量的用于化工、电气铁道,冶金,矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流,也就是说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
变频器干扰的产生及消除

三相负载对称,没有零序电流
第3章 变频器干扰的产生与消除
2. 变频器出现零序电流的原因 因为整流管的电流不连续,三相电流时通时断,负载中 性点对电源中性点出现摆动,出现电位差。如果电动机 的外壳接地,定子绕组通过分布电容形成接地电流,该 电流也通过转子流向机壳。该电流破坏轴承的绝缘,使 轴承损坏。必要时电动机转子安装接地滑环。
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.2.5 变频器安装附件
1.避雷器 2.隔离开关 3.工作接触器 4.交流电抗器 5. 电磁滤波器 6.零序滤波器
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3 电磁干扰故障的排除 3.3.1 电磁干扰的三种途径 变频器的干扰途径为:传导干扰、电磁波辐射干扰和磁场耦合干扰。
第3章 变频器干扰的产生与消除
1.传导干扰 是整流电源电流的不连续性造成的。他是沿着电源线传播,凡是接到该 电源上的电器,都要受到干扰。 2. 电磁波辐射干扰 是因为变频器输出端PWM波辐射造成的。是无线传播,当信号线离干扰 线较近时会受到干扰。 3.磁场耦合干扰 是电流流动在导线周围产生 的磁场形成的干扰。干扰距 离较近。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.减小零序电流的方法 1)接入电抗器,使电流变得较连续。 2) 在输入和输出端套入磁环,当三相电流平衡时,磁环 中的磁通为零;当出现不平衡电流时,不平衡电流在磁环 中产生磁通,磁环产生阻抗,阻止零序电流的流动。 这就是在变频器电源线上套瓷环的目的。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
案例12:.输出高次谐波干扰液位计输出. 1.案例现象:由变频器控制电动机拖动一台液体设备。在运 行调试中,变频器启动运行正常,而控制液体的液位计读 数偏高。在液位低于下限值时,液位计输出>4mA;液 位未到设定上限值时,液位计却显示上限,致使变频器接 收停机指令,迫使变频器停止运行。 2.案例分析及处理:检查液位计,没有问题,这显然是变频 器的高次谐波干扰液位计,干扰传播途径是液位计的电源 回路或信号线。解决办法为: 将液位计的供电电源取自另一供电变压器,谐波干扰减弱, 再将信号线穿入钢管敷设,并与变频器主回路线隔开一定 距离。经这样处理后,谐波干扰基本消除,液位计工作恢 复正常。
电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中,电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而,谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量,还可能对电力设备造成损害,增加能耗,甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此,对电力系统中的谐波进行深入分析,并采取有效的治理措施,具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中,谐波的产生主要源于以下几个方面:1、非线性负载电力系统中的许多负载,如电力电子设备(如变频器、整流器、逆变器等)、电弧炉、荧光灯等,其电流与电压之间不是线性关系,从而导致电流发生畸变,产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形,进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称,以及铁芯的不均匀等因素,也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的,主要包括以下几点:1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时,会增加线路的电阻损耗和涡流损耗,导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热,降低电机的效率和使用寿命;对电容器来说,谐波可能导致其过电流和过电压,甚至损坏;对于变压器,谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰,影响通信设备的正常工作,导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变,导致电压波动、闪变等问题,影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波,首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种:1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开,可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换(FFT)FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法,大大提高了计算效率,适用于对大量数据的实时分析。
电力系统谐波治理的四种方法

电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波(50Hz或60Hz)外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降,甚至造成设备的故障。
因此,为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用,需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件,可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率,可以选择合适的滤波器类型,例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接,以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的,例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如,在选择变频器时,可以考虑具有低谐波输出的变频器,或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中,造成干扰。
因此,为了减少谐波的传播和干扰,可以采用一些限制技术,如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据,并利用相关的分析软件进行谐波分析,可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征,为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之,电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用,可以有效地控制和消除电力系统中的谐波,提高电网的质量和可靠性。
大功率变频器的拓扑结构及其谐波抑制技术
1 引言当系统容量较大时,输入谐波问题是大容量变频器旳一种突出问题。
对交一直一交变频调速系统而言,常用旳整流器均采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,直流侧采用电容滤波,这使交流侧旳电流呈尖峰性而非正弦波。
大量使用由这些电路构成旳装置已成为电力系统中旳重要谐波源,且消耗大量旳无功功率。
变频器输出旳谐波电流也会使电动机损耗增长,因而发热增长,电机出力下降。
对于上述技术问题,国内外学者在减少输入谐波与输出谐波为目旳,对大功率变频器旳拓朴构造开展了比较深入旳研究。
本文对目前几种有代表性旳高压变频器主电路拓朴构造以及谐波克制技术进行了分析和简介。
2 采用多重移相叠加技术旳变频器多重移相叠加技术是由a.kernick等人早在1962年提出旳。
多重移相叠加技术是指把两个或两个以上输出频率相似,输出波形也相似(幅值可以不一样)旳整流电路或逆变电路,按一定旳相位差叠加起来,使它们旳交流输入或交流输出波形旳低次谐波相位相差180°而互相抵消,以得到谐波含量较少旳准正弦阶梯波旳一种技术。
多重叠加可以是等幅波形旳叠加,也可以是变幅波形旳叠加。
从改善叠加后波形旳角度来看,变幅叠加效果要优于等幅叠加。
多重叠加还可以是串联叠加和并联叠加,串联叠加可以处理大功率变频器高电压旳实现问题;并联叠加可以处理大功率变频器大电流旳实现问题。
2.1 多重化整流多重化整流是按一定旳规律将两个或更多种相似构造旳整流电路进行组合,得到多脉动整流系统,将整流电路进行移相多重联结可以减少交流侧输入电流谐波。
对于变频器网侧交流输入电流来说,采用并联多重联结和采用串联多重联结旳效果是相似旳。
采用多重联结不仅可以减少交流输入电流旳谐波,同步,也可以减小直流输出电压中旳谐波幅值和脉动。
采用脉动宽度为60°旳6脉动三相全波整流电路作为基本单元,使m组整流电路旳交流侧电压依次移相α=60°/m,则可构成脉动数为p=6m旳多脉动整流。
变频器谐波干扰防范与处理措施
[] 1孙传森 , 平. 钱 变频器技 术[ . M] 北京 : 高等教 育 出版社 ,
2 5 00
[] 2 张六一. 变频器使 用过 程 的干扰 源和抗 干扰措 施 [] 冶 J.
金 丛 刊 , 0 7( ) 1 , 4 2 0 1 : 3 1
频器负荷加到 4 左右 时,震动和轴位移测 量仪 表的 0 测量值 因超过机组 的规定 上限 ,导致机组连 锁跳车 。
检查发现变频器 启动后 ,与变频器 出线 电缆在 同一 桥
架 的测 量 点测 量 值 均 不 正 常 ,与 变 频 器 出 线 电缆 桥 架 相距 较 远 的测 量仪 表 影 响则 较 小 。
() 3反谐振措施 。①系统存在谐波 时,可使用调谐
滤波 电容器 组 ,它 由数 段 电容 器 及 调 谐 电抗 器 组 成 ,
每段形成串联共振 回路 ,使共振频率 低于最低谐 波频 率。②当系统对抗 干扰 能力要求 高或系统所含谐 波复
杂 时 ,为减 少 变 频 器 高 次 谐 波 的 污 染 ,可 在 电源 输 入 端并 联 有源 滤 波器 。有 源滤 波 器能 有 效滤 除 电 网 中 2 ~
向布置 ,与原桥架 尽量不平行 ,即便 平行 ,它们 的直
线距 离 也要 保 持 在 15 以上 ,并 对桥 架 进 行全 封 闭 , .m 增加 接 地点 ,还 在 变 频 器 的输 入 、输 出 端 都 加 装 电 抗
器。经过改造 ,开车后 变频器满负荷 运行时所有 仪表 指示均正常。
5 0次谐波 ,反应 时间小于 l ,是 目前最有效 的一种 ms
滤波 技 术 。 参考文献
1 2 解决 方案 .
谐波治理方案7篇
谐波治理方案7篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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摘要:变频器具有很多的优越性,但它对电网的谐波干扰和电磁辐射干扰也越来越受到人们的关注,本文主要介绍谐波、电磁辐射的标准和危害及其减弱或消除的方法。
1引言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、维护简单、网络化等优点而得到越来越多的应用。
但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。
变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作.2 谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害(1) 谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。
(2)谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转.(3) 谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。
ﻫ(4)谐波或电磁辐射干扰会导致继电保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作.(5)电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱.一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显,这也就是谐波不被大多数用户重视的原因。
但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视.3 有关谐波的国际及国家标准现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000-2-2,IEC61000-2—4,欧洲标准EN61000—3—2,EN61000—3—12,国际电工学会的建议标准IEEE519-1992,中国国家标准GB/T14549—93《电能质量共用电网谐波》.下面分别做简要介绍。
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变频器谐波产生原理及消除措施
作者:李庆泽
来源:《科学与财富》2016年第27期
摘要:变频器由于优越的调速性能、显著的节能效果及合适的价格,得到广泛的应用,但是变频器系统的谐波干扰和污染问题也带来了不可忽视的不良后果。
本文从谐波的概念入手,结合变频器的内部结构的相关知识,详细地分析了变频器谐波产生的原因及其危害,在此基础上提出了抑制谐波的常用方法。
关键词:变频器谐波危害抑制
1、什么是变频器的谐波?变频器谐波是变频器运行过程中,需要对输入电源用大功率二极管整流(或晶体管/逆变模块)进行逆变,在其逆变过程中,在输入输出回路产生的高次谐波。
也就是说变频器在整流、逆变过程中,输入输出部分会产生大量的高次谐波。
变频器谐波对供电系统、负载及其它临近电器设备产生干扰。
根据傅立叶级数对谐波的分析,任何周期性变化的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波整数倍数的谐波的正弦波分量。
变频器谐波是一个周期量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,变频器谐波的幅值大小和谐波相对于基波的相位关系都是影响这个周期量的重要因素。
通俗地说,基波频率是50HZ,那末谐波就是频率为100HZ、150HZ...N*50HZ的正弦波。
2、产生机理:实际上不限于变频器,凡是在电源侧有整流回路的,都将产生因其非线性引起的高次谐波。
2.1、变频器输入端谐波产生机理
变频器的主电路一般为交一直一交组成,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,经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电压。
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,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。
2.2变频器输出端谐波产生机理
在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。
对于PWM控制的变频器,只要是电压型变频器,不管是何种PWM控制,其输出电压波形为矩形波。
其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关,调制频率低(如1~2KHz),人耳听得见高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)。
若调制频率高(如IGBT变频器可达20KHz),人耳听不见,但高频信号是客观存在。
从电压方波及电流正弦锯齿波,用傅立叶级数不难分析出各次谐波的含量。
所以,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其它各次谐波,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。
3、谐波干扰途径
变频器谐波干扰途径还是与一般无线电干扰一样分传导和辐射,在传导的过程中,与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰;变频器输出侧谐波又会辐射,对附近的无线电设备产生干扰,其干扰途径如图1所示。
4、谐波干扰的危害。
变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要表现在以下几个方面。
4.1、变频器谐波降低电力设备的使用寿命。
如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。
变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力,并造成容量裕度减小,同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
4.2、变频器谐波影响各种电气元件的正常工作。
变频器输出谐波对电动机的影响有:电机附加发热使电机额外升温;产生机械震动、噪音及过电流。
变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。
当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。
变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率,破坏绝缘。
4.3、变频器谐波使公用电网的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的使用率,大量的三次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。
4.4、变频器谐波会引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述的危害大大的增加,甚至引起严重事故。
4.5、其他危害。
变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,并使仪表和电能计量出现较大误差;变频器谐波对其他系统及电力用户危害也很大:如对附近的通信系统产生干扰,轻者出现噪声,降低通信质量,重者丢失信息,使通信系统无法正常工作,变频器谐波会对临近的通讯系统产生干扰,导致通讯质量降低,甚至信息的丢失,使通讯系统无法正常工作。
5、治理措施:
5.1
变频器的隔离、屏蔽、接地。
将变频器系统的供电电源与其它设备的供电电源相互独立,或在变频器和其它用电设备的输入侧安装隔离变压器,切断谐波电流。
或者将变频器放入铁箱
内,铁箱外壳接地。
同时变频器输出电源应尽量远离控制电缆敷设,不小于50mm间距,必须靠近敷设时尽量以正交角度跨越,必须平行敷设时尽量缩短平行段长度不超过1mm,输出电缆应穿钢管并将钢管作电气连通并可靠接地。
5.2、安装适当的电抗器。
在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器,吸收谐波和增大电源或负载的阻抗,达到抑制谐波的目的,以减少传输过程中的电磁辐射。
通过抑制谐波电流,将功率因数由原来的(0.5-0.6)提高至(0.75-0.85);
5.3、避免干扰辐射。
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;
5.4、变频器正确的接地。
正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰。
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,这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰;
5.5、缩短线路长度。
缩短线路长度,电源线和信号线单独敷设,避免交叉,不能避免时,必须垂直交叉,绝对不能平等敷设,信号线屏蔽层不接到电机或变频器的,而应该接到控制线路的公共端;
5.6、线路分开。
因电源系统内有阻抗
所以谐波负荷电流将造成电压波形的谐波电压畸形。
把产生谐波的负荷的供电线路和对谐波敏感的负荷供电线路分开
线性负荷和非线性负荷从同一电源接口点PCC开始由不同的电路馈电,使非线性负荷产生的畸变电压不会传导到线性负荷上去。
5.7、加装无功功率静止型无功补偿装置。
对于大型冲击性负荷,以获得补偿负荷快速变动的无功需求,改善功率因数,滤除系统谐波,减少向系统注入谐波电流,稳定母线电压,降低三相电压不平衡度,提高供电系统承受谐波能力。
而其中以自饱和电抗型SR型
的效果最好,其电子元件少,可靠性高,反应速度快,维护方便经济,且我国一般变压器厂均能制造。
5.8使用滤波模块组件。
目前市场上有很多专门用于抗传导干扰的滤波模件或组件。
这些滤波器具有较强的干扰能力,同时还具有防用电器本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能,对各类用电设备有很多好处。
结束语:本文从变频器的内部结构入手,分析了变频器谐波产生的原因和危害,在此基础上提出了抑制谐波常用的方法。
相信随着电力技术及微电子技术的飞速发展,在治理谐波上将会迈上一个新的抬价。
参考文献:
[1]上海安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.版
[2] 朱晶波;张庆玲.变频器的谐波干扰与抑制问题的探讨[J].电子制作,2012年12期
[3]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[S].北京:机械工业出版社,2002年7月第2版。