变频器谐波干扰的检修案例

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑变频器谐波干扰的检修案例 众所周知，通过变频器拖动电机(非线性负载)，就不行避开地产生谐波。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许多人觉得“一头雾水”，难以排查而觉得头痛。案例1: 某水厂十几年前，采纳6SE70 AFE来驱动水厂的水泵，变压器也是SIEMENS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。使用时发觉频率接近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

2、导致或干扰等导致，最终经第三方公司采纳电能质量分析仪，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特别重视谐波问题，打算加钱购买了输入电抗器和LHF滤波器。下图是加装输入电抗器和LHF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（也就是kd班竹所说：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，经第三方公司采纳电能质量分析仪检测过整

3、流变压器的原边，谐波是没有问题的，可以排解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特别大。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需配置进线电抗器，对谐波做双向的抑制。实际使用中，可以掌握总谐波的电流畸变率 THID30%。案例2：某个调峰的蓄能水电站，采纳了一台3AC 18KV 18MW SIMOVE

4、RT 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峻的。设计阶段采纳L- C 滤波装置来抑制谐波对电网的影响。实际调试过程中，发觉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。经反复试验和讨论，最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

5、压器比较普遍，为了切断谐波电流传导的途径。值得留意的是，大功率AFE变频器可以把这个隔离变压器省掉，由于AFE变频器的谐波量特别小。但是，直流母线上要配装共模电压抑制器。案例3：最近，我们访问了一些橡胶、塑料机械制造厂，橡塑的炼胶和成型工艺装备需要使用中压变频器。厂里的工程师和电气师傅反映：中压变频器运行之后，四周的PLC模拟量信号受到严峻干扰，这些模拟量信号几乎不能正常使用。与厂里的工程师和电气师傅确认过，强、弱电布线的确分开，强、弱电的电缆的确采纳屏蔽电缆，的确也将屏蔽做了单端接地（I/O盘柜侧）。但是，PLC模拟量信号被严峻干扰的问题没有解决。结合已确认的状况，我们建议厂里的工程师和电气

6、师傅：1）中压变频器最好采纳变频专用电缆，尽可能不采纳一般的动力电缆。2）中压变频器专用电缆内含三芯，每个线芯有分相屏蔽，整个电缆有总屏蔽。我们要求每个线芯的分相屏蔽在变频器侧做单端接地！假如分相屏蔽双端接地，谐波感应出的电流在两个接地点之间流淌，将会造成两个接地点之间有电压差。这个电压差将干扰四周敏感的弱电信号！我们要求电缆总屏蔽做双端接地！由于电缆内部三芯电流的矢量和为零，总屏蔽上的感应电流特别小，总屏蔽做双端接地特别合适。中高压变频器专用电缆示意图每个线芯的分相屏蔽在变频器侧做单端接地！电缆总屏蔽做双端接地！ 还是双层屏蔽好用！我看西门子的标配的电缆都是双层屏蔽，而且外层应当是双端或多端接地，内层是单端接地，所以用西门子标配的电缆对外界干扰少许多。案例4: 四年前，我在某热轧钢厂做现场调试，就遇到一件很倒霉的事情：电网谐波超标，损坏了一批变频器的掌握板。热轧钢厂供电线路检修，当天晚上厂里完成线路的检修。其次天早上，供电线路逐级送电，ABB ACS800变频器柜逐个上辅电，变频器进线断路器合闸，但是变频器没有启动。在不到一小时的时间里，间续地发觉有10多台ACS800变频器的ACU掌握板损坏，全部在场的人特别惊讶。当天，大家忙着查找什么缘由造成这么多ACU掌握板损坏。其次天，从北京请过来的电能检测机构的专业人员，使用专业电能检测仪表，分析结果：