安科瑞戴婷 Acrel-Fanny

變頻器因其體積小、重量輕、成本低以及效率高等優(yōu)點，在各生產(chǎn)領(lǐng)域備受青睞，特別是在風機、水泵、傳動系統(tǒng)等現(xiàn)場得到廣泛的應(yīng)用。變頻器的應(yīng)用雖然產(chǎn)生了顯著的節(jié)能效果，但隨之而來的諧波問題不可忽視，諧波電流注入電網(wǎng)，不僅增加線路損耗、縮短輸配電器件壽命，而且增加了旋轉(zhuǎn)電機的損耗、增加了低級噪音、產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩等，都會造成繼電保護、自動控制裝置等工作紊亂。

同時變頻器自身由不同拓撲的電力電子器件構(gòu)成，運行過程中處于弱容性（電壓源型設(shè)備的共性）狀態(tài)，會對系統(tǒng)特定頻次的諧波具有放大作用。

配電系統(tǒng)負載特性大體可分為兩類：線性負載（純電阻、純電容、純電感）；

非線性負載（電力電子裝置，運行過程中可在阻-容-感性之間切換）。線性負載一般不產(chǎn)諧波，所以不存在諧波放大或者出現(xiàn)由諧波引起的震蕩現(xiàn)象。但是非線性負載由于運行狀態(tài)會在容性-感性之間切換，而且本身運行也會產(chǎn)生諧波電流，所以一般會出現(xiàn)由諧波引起的容性和感性設(shè)備的震蕩，即諧波放大、損壞用電設(shè)備等現(xiàn)象。

放大作用主要體現(xiàn)在以下三個方面：

①、變頻器產(chǎn)生的諧波觸發(fā)配電系統(tǒng)中純感性和純?nèi)菪栽O(shè)備之間的震蕩，表現(xiàn)形式是線纜發(fā)熱、配電開關(guān)跳閘、系統(tǒng)過壓保護等現(xiàn)象；

②、變頻器與變頻器之間產(chǎn)生并聯(lián)諧振，表現(xiàn)形式是系統(tǒng)過壓、變頻器輕則保護跳機，嚴重時會出現(xiàn)變頻器功率器件局部燒毀等現(xiàn)象；

③、大量變頻器運行在容性狀態(tài)下，變頻器與變壓器（感性）之間產(chǎn)生串聯(lián)諧振，表現(xiàn)形式是變壓器與饋線柜之間產(chǎn)生大電流、系統(tǒng)母排嚴重發(fā)熱、變壓器進線主開關(guān)頻繁跳閘、用電設(shè)備大面積損壞等現(xiàn)象。

變頻器諧波怎么治理呢？

基于以上因素，變頻器較多的現(xiàn)場諧波治理措施刻不容緩，但是也要系統(tǒng)性的規(guī)劃治理方案，目前變頻器主要的治理措施有以下幾點：

1、標配變頻器輸入電抗器（增加變頻器供電電源內(nèi)阻，保證變頻器支路為感性狀態(tài)）；

2、標配無源諧波濾波器（具有串聯(lián)電抗器的作用，同時可以濾除部分諧波電流）；

3、采用多相脈沖整流（需要專用變壓器，對變頻器運行聯(lián)動要求較高）；

4、增加有源電力濾波器（應(yīng)用較為廣泛，但要與 1、2 配合使用）。

針對以上治理措施以及我司大量的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，如果選擇有源濾波器是沒法避免諧波放大②/③造成的現(xiàn)場故障現(xiàn)象，一旦故障發(fā)生包括有源濾波器之內(nèi)的其他用電設(shè)備都有很大的損壞風險。所以建議選擇 1+4 或 2+4 的治理措施是目前很常見，穩(wěn)定運行效果較為明顯，同時建議 1、2 的選擇方面選用變頻器原廠標配進線電抗器或者諧波濾波器，因為變頻器自身功率器件拓撲各個廠家不統(tǒng)一，對電抗器的設(shè)計參數(shù)有很大影響。

安科瑞電能質(zhì)量治理產(chǎn)品

綜上分析，我們可以清楚地了解變頻器諧波產(chǎn)生的原因，以及絕大多數(shù)用電故障的根本原因，在治理措施上可采用無源濾波器、有源濾波器、增加饋線回路阻抗、切斷諧波傳輸路徑以及呼吁變頻器等非線性設(shè)備開發(fā)廠家生產(chǎn)綠色無諧產(chǎn)品，才能將變頻器產(chǎn)生的諧波控制在很小范圍內(nèi)，達到科學用電、綠色用電、減少諧波污染、提高配電質(zhì)量的目的。

審核編輯 黃宇