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变频器这俩大谐波危害您真的了解吗?(一)

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2020-07-31加入收藏关注:-

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提到变频器,想必大家都有所了解,变频器作为工商业场合不可缺少的电力设备,在很大程度方便了电机的控制和节能的需要,然而从电能质量角度变频器却是谐波源负载,接下来小编会从俩个方面揭露变频器负载所产生的谐波危害


变频器为何会产生谐波?

  变频器是非线性设备,其主电路一般都采用交—直—交电压逆变方式,外部输入的50Hz工频电源,经三相桥式电路整流成直流电源,再电容滤波及大功率晶体管逆变为频率可变的交流电流输出,为需要调速的电动机提供频率可变的电源。根据电动机转速公式n=[(60f)/p](1-s)可知,输入频率可变的电流,即可实现电动机转速的调节。


变频器文章配图

图1 变频器


变频器的整流回路是由大功率=极管组成电路,输入电流波形为不规则的矩形波,其波形按傅立叶级数进行分解,除了得到与电源基波频率相同的分量外,还有一系列大于电源基波频率分量的高次谐波。

谐波的危害?
           其次不同品牌的变频器所产生的谐波电流含量也是有所区别,类似于进口品牌:ABB、施耐德等由于在变频器进出线位置皆安装了滤波电抗,从而在一定程度上会起到阻绝高次谐波电流的产生;

当变频器产生大量的谐波电流便会对现场用电电网产生一定的谐波危害,如:电容补偿柜电容炸裂、电容补偿柜无法投切、变压器及线缆发热等用电异常现象!


电容柜烧毁文章图

图2 电容柜电容烧毁


治理方式

由于很多现场工况存在一定的差异化,所以小编整理出几种变频器的治理方式以供参考:

(1)低压以5、7、11次为主的谐波电流成分,采用并联式有源滤波器(LBAPF),该装置通过内部IGBT元件能够动态滤除电网产生的谐波电流成分;

(2)低压高次谐波电流:有些现场变频器产生的谐波以高次为主,考虑到现场为安装进出线电抗器,所以为解决电网谐波危害在治理思路上需要加进出线电抗器,参考思路:并联有源滤波器+阵列式滤波电抗器

APF文章配图

图3 LBAPF 有源滤波器


(3)高压变频器产生的谐波电流:由于国内有源滤波器的适用因电压限制,高压35Kv甚至110Kv并不适宜选用有源滤波器进行治理,这里推荐大家采用无源滤波器(LBFC)进行治理,主要由滤波电容器、滤波电抗器、无感电阻和控制保护系统组合而成。当电感与电容串联形成串联谐振,对基波呈容性,电容对基波频率产生无功功率补偿,对谐波形成低阻抗,让谐波流入滤波器。


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图4 LBFC 无源滤波器


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