降低變頻器“諧波”的方法

變頻器的隔離、屏蔽、接地

變頻器系統(tǒng)的供電電源與其它設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立。或在變頻器和其它用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器。或者將變頻器放入鐵箱內(nèi)，鐵箱外殼接地。同時(shí)變頻器輸出電源應(yīng)盡量遠(yuǎn)離控制電纜敷設(shè)(不小于50mm間距)，必須靠近敷設(shè)時(shí)盡量以正交角度跨越，必須平行敷設(shè)時(shí)盡量縮短平行段長度(不超過1mm )，輸出電纜應(yīng)穿鋼管并將鋼管作電氣連通并可靠接地。

加裝交流電抗器和直流電抗器

當(dāng)變頻器使用在配電變壓器容量大于500KVA，且變壓器容量大于變頻器容量的10倍以上，則在變頻器輸入側(cè)加裝交流電抗器。而當(dāng)配電變壓器輸出電壓三相不平衡，且不平衡率大于3% 時(shí)，變頻器輸入電流峰值很大，會(huì)造成導(dǎo)線過熱，則此時(shí)需加裝交流電抗器。嚴(yán)重時(shí)則需加裝直流電抗器。

加裝無源濾波器

將無源濾波器安裝在變頻器的交流側(cè)，無源濾波器由 L、C、R元件構(gòu)成諧波共振回路，當(dāng) LC 回路的諧波頻率和某一次高次諧波電流頻率相同時(shí)，即可阻止高次諧波流入電網(wǎng)。無源濾波器特點(diǎn)是投資少、頻率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠及維護(hù)方便。無源濾波器缺點(diǎn)是濾波易受系統(tǒng)參數(shù)的影響，對(duì)某些次諧波有放大的可能、耗費(fèi)多、體積大。

加裝有源濾波器

早在70年代初，日本學(xué)者就提出有源濾波器的概念，由源濾波器通過對(duì)電流中高次諧波進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸入與高次諧波成分具有相反相位電流，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。與無源濾波器相比具有高度可控性和快速響應(yīng)性，有一機(jī)多能特點(diǎn)。且可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振危險(xiǎn)。也可自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償變化的諧波。但存在容量大，價(jià)格高等特點(diǎn)。

加裝無功功率靜止型無功補(bǔ)償裝置

對(duì)于大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)無功功率的靜止型無功補(bǔ)償裝置，以或得補(bǔ)償負(fù)荷快速變動(dòng)的無功需求，改善功率因數(shù)，濾除系統(tǒng)諧波，減少向系統(tǒng)注入諧波電流，穩(wěn)定母線電壓，降低三相電壓不平衡度，提高供電系統(tǒng)承受諧波能力。而其中以自飽和電抗型(SR型 ) 的效果最好，其電子元件少，可靠性高，反應(yīng)速度快，維護(hù)方便經(jīng)濟(jì)，且我國一般變壓器廠均能制造。

線路分開

諧波產(chǎn)生的根本原因是由于使用了非線性負(fù)載，因此，解決的根本辦法是把產(chǎn)生諧波的負(fù)載的供電線路和對(duì)諧波敏感的負(fù)載的供電線路分開。由于非線性負(fù)載引起的畸變電流在電纜的阻抗上產(chǎn)生一個(gè)畸變電壓降，而合成的畸變電壓波形加到與此同一線路上所接的其它負(fù)載，引起諧波電流在其上流過。因此，減少諧波危害的措施也可從加大電纜截面積，減少回路的阻抗方式來實(shí)現(xiàn)?？梢詫⒕€性負(fù)載與非線性負(fù)載從同一電源接口點(diǎn)(PCC)就開始分別的電路供電，這樣可以使由非線性負(fù)載產(chǎn)生的畸變電壓不會(huì)傳導(dǎo)到線性負(fù)載上去。這是目前治理諧波問題較為理想的解決方案。

電路的多重化、多元化

逆變單元的并聯(lián)多元化是采用2個(gè)或多個(gè)逆變單元并聯(lián)，通過波形移位疊加，抵消諧波分量;整流電路的多重化是采用12脈波、18脈波、24脈波整流，可降低諧波成分;功率單元的串聯(lián)多重化是采用多脈波(如30脈波的串聯(lián))，功率單元多重化線路也可降低諧波成分。此外還有新的變頻調(diào)制方法，如電壓矢量的變形調(diào)制。

變頻器的控制方式的完善

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)發(fā)展，變頻器控制方式有了以下發(fā)展：數(shù)字控制變頻器，變頻器數(shù)字化采用單片機(jī)MCS51或80C196MC等,輔助以 SLE4520或EPLD液晶顯示器等來實(shí)現(xiàn)更加完善的控制性能;多種控制方式結(jié)合，單一的控制方式有著各自的缺點(diǎn)，如果將這些單一控制方式結(jié)合起來，可以取長補(bǔ)短，從而達(dá)到降低諧波提高效率的功效。

使用理想化的無諧波污染的綠色變頻器

綠色變頻器的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是：輸入和輸出電流都是正弦波，輸入功率因數(shù)可控，帶任何負(fù)載使都能使功率因數(shù)為1，可獲得工頻上下任意可控的輸出功率。變頻器內(nèi)置的交流電抗器，它能很好的抑制諧波，同時(shí)可以保護(hù)整流橋不受電源電壓瞬間尖波的影響，實(shí)踐表明，不帶電抗器的諧波電流明顯高于帶電抗器產(chǎn)生的諧波電流。為了減少諧波污染造成的干擾，在變頻器的輸出回路安裝噪聲濾波器。并且在變頻器答應(yīng)的情況，降低變頻器的載波頻率。另外，在大功率變頻器中，通常使用12脈沖或18脈沖整流，這樣在電源中，通過消除最低次諧波來減少諧波含量。