电能质量谐波治理手册 -变频器谐波保护工程手册

变频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同第二：将直流电压，变换成PWM电压，这是上述第二种和第三种故障为解决以上的问题，多位专家结合国外的资料以及多年的经验,同时参考在并有效地利用各类电能质量设备来消除变频器带来的各变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同考虑到不同领域的读者所关心的问题不同，为了读者查阅方老徐说电微信同频器谐波保护工程手册序言 3第一：干扰供电系统 3第二：损伤所驱动的电机 3第三：对其他设备产生干扰 3第一部分概念篇 81.1变频器对电网影响 81什么是电力谐波？ 82谐波电流与谐波电压是怎样的关系？ 93变频器是怎样产生谐波电流的？ 4谐波电流会导致哪些故障现象？ 5变频器产生的谐波电流为什么会导致电缆和变压器过热？ 6怎样度量谐波电流与谐波电压？ 7变频器产生的谐波电流和谐波电压一定的吗？ 8变频器产生的谐波电流是怎样干扰其他设备的？ 9怎样减小变频器的谐波电流？ 2610关于谐波的标准有哪些？ 2711什么是k因子变压器，用K因子变压器能解决谐波问题吗？ 3112什么是功率因数？ 1.2变频器对电机及其他设备的影响 3413为什么使用变频器驱动电机后，电机的绝缘频繁损坏？ 3414变频器对电机绝缘的损坏与什么因素有关？ 3515怎样防止变频器损伤电机绝缘？ 3716变频器为什么会损坏电机的轴承？ 3917怎样防止变频器损伤电机轴承？ 4018变频器工作时，为什么会产生很强的电磁干扰，这些干扰时怎样影响其他设备的？41第二部分设备篇 442.1变频器谐波电流治理设备 4419针对变频器产生的谐波电流有哪些治理设备？ 4420怎样选择变频器输入电抗器？ 4721变频器使用的无源谐波滤波器有什么特殊要求？ 4822变频器配套谐波滤波器是什么样的滤波器？ 512.2变频器驱动电机时的电机保护设备。 5323使用变频器驱动电机时，有哪些保护电机的设备？ 变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同号1893037258224什么是变频器输出电抗器，使用时注意什么问题？ 2.3变频器干扰其它设备时使用的设备 5525怎样使用变频器输入电磁干扰滤波器？ 第三部分实践篇 5626变频器干扰仪表问题的解决 56故障现象： 56分析与方案制定： 方案一： 56方案二： 56方案三： 57解决： 27变频器干扰PLC问题的解决 57故障现象： 57分析与方案制定： 28变频器导致继电保护器误动作问题的解决 29变频器烧毁电机轴承问题的解决 30变频器烧毁电机绝缘问题的解决 31变频器干扰视频型号的解决 6032变频器数量很大时，怎样确定最经济的方案 33变频器以发电机为电源时的谐波故障解决 34变频器影响控制、通信系统的问题解决 6335变频器对船上电网影响的解决 6336节能控制柜的基波功率因数92%，但是总功率因数只有75%，怎样解决？ 37变频器出现电磁干扰问题时怎样解决？ 6438将普通电机改变为变频器驱动时，需要注意哪些问题？ 39驱动器与电机之间的屏蔽电缆怎样连接？ 老徐说电微信同频器谐波保护工程手册第一部分概念篇发电厂或者发电机发出的电压是频率为50Hz的正弦波波型，称为基波，变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同便于大家理解谐波的形成和计算，免费提供专业的《老徐说谐波电流是非线性负载产生的，这些非线性负载从电源吸取非正弦波的电变频器谐波保护工程手册如果特定的配电系统对于N次谐波电流的阻抗为ZN，谐波电流In在配电系和电容的容抗。按照这个概念，将图2-1进一步细化，就得到了图2-2所示的网变频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册例二：图2-3说明较大的谐波电流并不导致较大的谐波电压。图2-3(a)中的电流的限制越松允许的谐波电流幅度更大）。对于标准的电网（提供纯净50Hz电压其上产生的谐波电压是由非线性变频器谐波保护工程手册吸取的电流不是正弦波电流。图3-1所示为单相整流器的工作原理变频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册变频器产生的谐波电流对于配电系统以及配电系统所供电的电子设备都是的例如发热有些危害是谐波电流产生谐波电压导致的（电缆早期老化，绝缘损坏谐波电流的频率更高，电流发出的热缩短变压器寿命，降低频率较高的电流产生更大的铜损和铁损变压器噪声大谐波电流所在的频率更接近人耳的敏零线中电流电缆加速老化甚至诱发单相变频器产生的3次谐波在零线上并且电流频率更高（发热严重）。电网上的设器等误动作或者寿命缩短谐波电流流过电网阻抗时，产生了谐波电压，这些谐波电压对电子设备形无功补偿电电容过热甚至损坏、谐波放大、电容不能投切等谐波电流更容易流过电容，造成电容过载，谐波电流还会引发谐振，在电容上产生更大的谐波电流，导致电容动谐波电流施加在电机上导致高频电流降低发电机发电机和UPS达不到额发电机和UPS的内阻较大，谐波电流流过这些电源时，会产生更大的谐波电压，导致输出电压畸变过大，不能保护设备的意外跳闸、断电，影响大部分保护设备是按照正弦波电压和电流进行设计和校准的，不适应谐波变频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同需求电流畸变率：TDD（totaldemanddistorTDDi用于衡量某个时刻、电网上某个位置的电流畸变情况，在分析电网上变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同HDv通常用于衡量某个时刻、电网上某个位置的电压畸变情况，电压畸变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同7-1变频器的谐波电流畸变率与电源阻抗和功系谐数57机的阻抗（16~18%）通常是变压器阻抗（5~6%）变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同波电流流过电源内阻时产生的典型电压畸变是电压波形源的抗电压跌落能力（以电压跌落时间计算）降低3变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同论采用哪种方法，目的都是使变频器的输入电流波形成为正弦波，如图变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同获得一个高性价比的方案，需要经验丰富的谐波治理专家进行精心的设国际上常用的关于电网谐波的通用标准是I本手册的目的是帮助使用普通变频器的工程人员减小谐波电流对电网的影变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同数值是THD）。对谐波电流畸变率的限制如表10-2所示。这里对谐波电流的限制不是固定注意这里对谐波电流的度量采用TDD,而不是THD变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同10-4中给出的谐波电流限制值是PPC点上全部用户向该点变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同用K因子变压器仅是使变压器能够承受谐波变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同徐说电微信同频器谐波保护工程手册1·cosφ1变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同小的电机上（与电机绕组的构成有关）。变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同变频器输出级的电路、电缆长度、载波频率如果脉冲沿上升的时间为t(ns)，开始出现过充电压，对应的电缆长度称为脉冲上升沿的时间主要取决于变频器输出器件的种类（达灵顿管、IGBT或GTO）。通常对于采用第三代IGBT的变频器，其输出脉冲的上升沿为100ns；题。现代变频器的电机驱动电缆的临界长度为化率dv/dt，通常可以达到7500V/μs以变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同的变化。注意，对于150米长的电缆，当载波频率从3kHz提高到12kHz时，变频器对电机绝缘的损坏与变频器的输出电路形式有关，变频器输出的变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同然导致电机绝缘损坏的根本原因是PWM电压波形在电缆的电机端产生波形变成正弦波电压波形，如图15-1所示。在电缆上传输正弦波电压波形，这适度的措施：度不是很长时（屁屁通常小于300米可以采用延长PWM电压脉冲上升沿的延长其上升沿的时间。这个方法就是在变频器的输出端安装一台称为dv/15-2所示。采用dv/dt滤波器保护电机绝缘是最常用、最有效的措变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同对这种需求的设备为正弦波滤波器或者dv/dt滤波器。使用正弦波想的方案，但是价格较高。一般情况下（电缆长度小于300米时使用dv/dt变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同一台变频器输出滤波器能够有效保护电机的变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同二：逆变电路在电源输入端产生射频干扰电流）。变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同通过空间耦合到PLC和仪表的各个部位（其中以PLC和仪表的外3)变频器与电机之间的连接电缆产生的射频辐射通过空间干扰PLC和仪形所包含的频率成分很丰富（从几KHZ到几百MHZ且属于射频范PLC和仪表的各个部位（其中以PLC和仪表的外拖电缆为主对PLC老徐说电微信同频器谐波保护工程手册第二部分设备篇变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同电网阻抗，因此会减小变频器的谐波电流。根据问题20给出的表格就可以估变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同下。电抗器的最大电抗率不能超过5%，否则会给求THDI小于30%时，要使用谐波滤波器。理想的方案变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同不能启动、缩短变频器寿命等问题。一般输入电抗器不宜超过5%。电抗器的表20-1是在变频器输入端为不同电抗率时谐波畸变率的数值。表中的阻抗包含变压器的阻抗、电抗器的阻抗、线路电缆表20-1变频器输入电源阻抗为不同电抗率时老徐说电微信同据表20-1可以大致估算出使用电抗器后，变频器谐波电流畸变率，当使滤波器的滤波效果（用THDI表示）仅与变频器的种类有关，与电网系统的变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同于变频器配套的滤波器具有以上一些特殊的要求，因此传统的LC串联谐振电路构成的无源滤波器不再使用。这种传统的LC滤波器并联安装在变频器的这种滤波器利用LC谐振电路提供低阻抗旁路掉谐波电流，因此实际的效果与电网系统的阻抗特性密切相关，如图21-2所示，滤波器的实际效果取决于滤变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同电流，还会吸收电网上其他部位的非线性负载产生的谐波电流，如图21-3所变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同求（见问题21）。谐波滤波器与传统IC谐波滤波器、有源滤波器的比较见表表22-1谐波滤波器与传统LC谐波滤波器和滤波器吸收上游谐波电流滤波效果与系统发生谐振可靠性发出容性无功功率价格寿命否否高很小中等维修传统无源滤波器吸收与系统阻抗有关可能高大较高每隔2年需要维护有源滤波器否否中没有很高中系列滤波器与传统的无源滤波器相比主要有如变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同易被电网上游的非线性负载产生的谐波电流过载。而谐波滤波器对于l不会导致超前的功率因数：传统无源谐波滤波器中使用的大容量电容组l能够与柴油发电机、UPS等弱电源兼容：传统无源谐波滤波l有效滤除非特征谐波：传统滤波器仅在调谐点为谐波电流提供低阻抗通需要知道变频器的工作的电压、额定电流或功率变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同机保护设备的主要作用是减小电机端的过冲电压和流过电机轴承的共模如果电机的驱动电缆很短（小于30米可以安装一台其他类型的电机保变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器输出电抗器能在一定程度上对电机起到保护作用，但不是理想的方老徐说电微信同频器谐波保护工程手册第三部分实践篇现场考察发现，隔壁房间的仪表距离变频器的距离有20多米远，因此可以首先在变频器的电源输入端安装一个射频干扰滤波器，观察干扰问题的变变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同频器谐波保护工程手册老徐说电微信同了解决这个问题，在变频器的电源输入端安装一台的通用谐波滤波器即变频器谐波保护工程手册老徐说电微信同