變頻器諧波干擾問題的排查、檢修和治理方法

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2017-04-18分享加入收藏關(guān)注：-

          眾所周知，通過變頻器拖動(dòng)電機(jī)(非線性負(fù)載)，就不可避免地產(chǎn)生諧波。諧波將會(huì)干擾供電系統(tǒng)，也會(huì)干擾電機(jī)運(yùn)行，甚至通過動(dòng)力電纜輻射干擾著鄰近PLC弱電信號(hào)。總之，變頻器的諧波問題始終令很多人覺得“一頭霧水”，難以排查而覺得頭痛。

案例1
          某水廠十幾年前，采用6SE70 AFE來驅(qū)動(dòng)水廠的水泵，變壓器也是SIEMENS西門子品牌的整流變壓器。去年6SE70 AFE已經(jīng)壞掉，客戶選配了不帶輸入電抗器的SINAMICS G150柜機(jī)來替換。使用時(shí)發(fā)現(xiàn)頻率接近50HZ時(shí)，整流變壓器的原邊互感器檢測的功率因數(shù)表和電流表波動(dòng)很大，我們起初懷疑是變頻器調(diào)試導(dǎo)致或干擾等導(dǎo)致，Z終采用我公司美國fluke電能質(zhì)量分析儀，檢測結(jié)果是5次/7次諧波含量超標(biāo)。
          SINAMICS G150 不帶輸入電抗器50HZ運(yùn)行的電流諧波圖

       客戶非常重視諧波問題，根據(jù)諧波測試數(shù)據(jù)，北京領(lǐng)步工程師為其選配了輸入電抗器和LBAPF-BP系列變頻器專用有源濾波器。

          下圖是加裝輸入電抗器和LBAPF-BP系列變頻器專用有源濾波器之后，在50HZ運(yùn)行的諧波測試數(shù)據(jù)（此時(shí)功率因數(shù)表和電流表很穩(wěn)定）

          水廠的水泵配置了一臺(tái)3AC 690V 800KW SINAMICS G150柜機(jī)，輸入側(cè)配置的整流變壓器與SINAMICS G150柜機(jī)容量相匹配（變頻器的容量與電網(wǎng)的容量很接近，小于2倍的關(guān)系）。

          G150不開機(jī)不運(yùn)行的時(shí)候，通過采用美國福祿克電能質(zhì)量分析儀檢測過整流變壓器的原邊，諧波是沒有問題的，可以排除電網(wǎng)已有的諧波干擾。當(dāng)G150開機(jī)運(yùn)行之后，45HZ以下沒問題；當(dāng)頻率接近50HZ時(shí)，整流變壓器的原邊互感器檢測的功率因數(shù)表和電流表波動(dòng)非常大。

案例1 得到的啟示:
       1) 設(shè)計(jì)變頻傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，變壓器容量與變頻器容量的比值是個(gè)很重要的指標(biāo)。正如kd班竹所言：當(dāng)變壓器負(fù)載的50%以上是你的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，諧波的產(chǎn)生你的裝置占了主要部分，你要負(fù)責(zé)處理。
       2）設(shè)計(jì)變頻傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，大功率低壓變頻器必須配置進(jìn)線電抗器，對諧波做雙向的抑制。實(shí)際使用中，可以控制總諧波的電流畸變率 THID<30%。

案例2：

       某個(gè)調(diào)峰的蓄能水電站，采用了一臺(tái)3AC 18KV 18MW SIMOVERT S ( LCI 電流源型晶閘管變頻器）作為軟啟動(dòng)器，來分別起動(dòng)四臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)（每臺(tái)同步發(fā)電機(jī)為334MVA)。
       由于SIMOVERT S是交-直-交結(jié)構(gòu)的晶閘管變頻器，其對電網(wǎng)的諧波污染是很嚴(yán)重的。設(shè)計(jì)階段采用L- C 濾波裝置來抑制諧波對電網(wǎng)的影響。
       實(shí)際調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)L- C 濾波裝置與電網(wǎng)中其他相關(guān)電氣設(shè)備的參數(shù)不匹配。SIMOVERT S啟動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)的過程中，由于諧波電流沖擊而使得電網(wǎng)上其它運(yùn)行中的水輪發(fā)電機(jī)跳閘。
       經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)和研究，Z終增設(shè)隔離變壓器來取代L- C 濾波裝置，徹底切斷了諧波電流傳導(dǎo)的途徑。從那以后，再?zèng)]有發(fā)生過類似的跳閘事故。
       中高壓大功率變頻器的輸入側(cè)，配置隔離變壓器比較普遍，為了切斷諧波電流傳導(dǎo)的途徑。

           值得注意的是，大功率AFE變頻器可以把這個(gè)隔離變壓器省掉，由于AFE變頻器的諧波量非常小。但是，直流母線上要配裝共模電壓抑制器。

          變頻器因具有很好的節(jié)能效果而得到廣泛應(yīng)用，但伴隨其產(chǎn)生的諧波也給用戶帶來了困擾。領(lǐng)步北京針對這個(gè)問題研發(fā)成功了一款變頻器專用有源濾波器，它能夠針對變頻器產(chǎn)生的諧波進(jìn)行精確的消減，既能夠達(dá)到95%以上諧波消除能力，又具有較高的性價(jià)比。目前已廣泛應(yīng)用于數(shù)百個(gè)含有變頻器的配電系統(tǒng)中。詳情請點(diǎn)擊下圖進(jìn)行了解！

          [北京領(lǐng)步]憑借13年來累積的經(jīng)驗(yàn)案例和解決中小企業(yè)電能質(zhì)量問題的準(zhǔn)確定位，在國內(nèi)同類廠商中無論是業(yè)績案例還是技術(shù)成熟度，都能躋身行業(yè)前列，確保諧波過關(guān)，電費(fèi)有獎(jiǎng)不罰。了解更多<諧波治理>方案，歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258，我們期待您的來電！

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