变频器谐波干扰问题的排查、检修和治理方法

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2017-04-18分享加入收藏关注：-

          众所周知，通过变频器拖动电机(非线性负载)，就不可避免地产生谐波。谐波将会干扰供电系统，也会干扰电机运行，甚至通过动力电缆辐射干扰着邻近PLC弱电信号。总之，变频器的谐波问题始终令很多人觉得“一头雾水”，难以排查而觉得头痛。

案例1
          某水厂十几年前，采用6SE70 AFE来驱动水厂的水泵，变压器也是SIEMENS西门子品牌的整流变压器。去年6SE70 AFE已经坏掉，客户选配了不带输入电抗器的SINAMICS G150柜机来替换。使用时发现频率接近50HZ时，整流变压器的原边互感器检测的功率因数表和电流表波动很大，我们起初怀疑是变频器调试导致或干扰等导致，Z终采用我公司美国fluke电能质量分析仪，检测结果是5次/7次谐波含量超标。
          SINAMICS G150 不带输入电抗器50HZ运行的电流谐波图

       客户非常重视谐波问题，根据谐波测试数据，北京领步工程师为其选配了输入电抗器和LBAPF-BP系列变频器专用有源滤波器。

          下图是加装输入电抗器和LBAPF-BP系列变频器专用有源滤波器之后，在50HZ运行的谐波测试数据（此时功率因数表和电流表很稳定）

          水厂的水泵配置了一台3AC 690V 800KW SINAMICS G150柜机，输入侧配置的整流变压器与SINAMICS G150柜机容量相匹配（变频器的容量与电网的容量很接近，小于2倍的关系）。

          G150不开机不运行的时候，通过采用美国福禄克电能质量分析仪检测过整流变压器的原边，谐波是没有问题的，可以排除电网已有的谐波干扰。当G150开机运行之后，45HZ以下没问题；当频率接近50HZ时，整流变压器的原边互感器检测的功率因数表和电流表波动非常大。

案例1 得到的启示:
       1) 设计变频传动系统时，变压器容量与变频器容量的比值是个很重要的指标。正如kd班竹所言：当变压器负载的50%以上是你的传动系统时，谐波的产生你的装置占了主要部分，你要负责处理。
       2）设计变频传动系统时，大功率低压变频器必须配置进线电抗器，对谐波做双向的抑制。实际使用中，可以控制总谐波的电流畸变率 THID<30%。

案例2：

       某个调峰的蓄能水电站，采用了一台3AC 18KV 18MW SIMOVERT S ( LCI 电流源型晶闸管变频器）作为软启动器，来分别起动四台水轮发电机（每台同步发电机为334MVA)。
       由于SIMOVERT S是交-直-交结构的晶闸管变频器，其对电网的谐波污染是很严重的。设计阶段采用L- C 滤波装置来抑制谐波对电网的影响。
       实际调试过程中，发现L- C 滤波装置与电网中其他相关电气设备的参数不匹配。SIMOVERT S启动水轮发电机的过程中，由于谐波电流冲击而使得电网上其它运行中的水轮发电机跳闸。
       经反复试验和研究，Z终增设隔离变压器来取代L- C 滤波装置，彻底切断了谐波电流传导的途径。从那以后，再没有发生过类似的跳闸事故。
       中高压大功率变频器的输入侧，配置隔离变压器比较普遍，为了切断谐波电流传导的途径。

           值得注意的是，大功率AFE变频器可以把这个隔离变压器省掉，由于AFE变频器的谐波量非常小。但是，直流母线上要配装共模电压抑制器。

          变频器因具有很好的节能效果而得到广泛应用，但伴随其产生的谐波也给用户带来了困扰。领步北京针对这个问题研发成功了一款变频器专用有源滤波器，它能够针对变频器产生的谐波进行精确的消减，既能够达到95%以上谐波消除能力，又具有较高的性价比。目前已广泛应用于数百个含有变频器的配电系统中。详情请点击下图进行了解！

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