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電能質(zhì)量
專(zhuān)家診治

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變頻器這倆大諧波危害您真的了解嗎？（一）

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2020-07-31分享加入收藏關(guān)注：-

專(zhuān)家講堂1

提到變頻器，想必大家都有所了解，變頻器作為工商業(yè)場(chǎng)合不可缺少的電力設(shè)備，在很大程度方便了電機(jī)的控制和節(jié)能的需要，然而從電能質(zhì)量角度變頻器卻是諧波源負(fù)載，接下來(lái)小編會(huì)從倆個(gè)方面揭露變頻器負(fù)載所產(chǎn)生的諧波危害！

變頻器為何會(huì)產(chǎn)生諧波？

變頻器是非線性設(shè)備，其主電路一般都采用交—直—交電壓逆變方式，外部輸入的50Hz工頻電源，經(jīng)三相橋式電路整流成直流電源，再電容濾波及大功率晶體管逆變?yōu)轭l率可變的交流電流輸出，為需要調(diào)速的電動(dòng)機(jī)提供頻率可變的電源。根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=[(60f)/p](1-s)可知，輸入頻率可變的電流，即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

變頻器文章配圖

圖1 變頻器

變頻器的整流回路是由大功率=極管組成電路，輸入電流波形為不規(guī)則的矩形波，其波形按傅立葉級(jí)數(shù)進(jìn)行分解，除了得到與電源基波頻率相同的分量外，還有一系列大于電源基波頻率分量的高次諧波。

諧波的危害？
其次不同品牌的變頻器所產(chǎn)生的諧波電流含量也是有所區(qū)別，類(lèi)似于進(jìn)口品牌：ABB、施耐德等由于在變頻器進(jìn)出線位置皆安裝了濾波電抗，從而在一定程度上會(huì)起到阻絕高次諧波電流的產(chǎn)生；

當(dāng)變頻器產(chǎn)生大量的諧波電流便會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)用電電網(wǎng)產(chǎn)生一定的諧波危害，如：電容補(bǔ)償柜電容炸裂、電容補(bǔ)償柜無(wú)法投切、變壓器及線纜發(fā)熱等用電異?，F(xiàn)象！

電容柜燒毀文章圖

圖2 電容柜電容燒毀

治理方式

由于很多現(xiàn)場(chǎng)工況存在一定的差異化，所以小編整理出幾種變頻器的治理方式以供參考：

（1）低壓以5、7、11次為主的諧波電流成分，采用并聯(lián)式有源濾波器（LBAPF），該裝置通過(guò)內(nèi)部IGBT元件能夠動(dòng)態(tài)濾除電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波電流成分；

（2）低壓高次諧波電流：有些現(xiàn)場(chǎng)變頻器產(chǎn)生的諧波以高次為主，考慮到現(xiàn)場(chǎng)為安裝進(jìn)出線電抗器，所以為解決電網(wǎng)諧波危害在治理思路上需要加進(jìn)出線電抗器，參考思路：并聯(lián)有源濾波器+陣列式濾波電抗器

圖3 LBAPF 有源濾波器

（3）高壓變頻器產(chǎn)生的諧波電流：由于國(guó)內(nèi)有源濾波器的適用因電壓限制，高壓35Kv甚至110Kv并不適宜選用有源濾波器進(jìn)行治理，這里推薦大家采用無(wú)源濾波器（LBFC）進(jìn)行治理，主要由濾波電容器、濾波電抗器、無(wú)感電阻和控制保護(hù)系統(tǒng)組合而成。當(dāng)電感與電容串聯(lián)形成串聯(lián)諧振，對(duì)基波呈容性，電容對(duì)基波頻率產(chǎn)生無(wú)功功率補(bǔ)償，對(duì)諧波形成低阻抗，讓諧波流入濾波器。

圖4 LBFC 無(wú)源濾波器

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