變頻器與諧波的治理問(wèn)題
目前諧波的治理可采用以下方法:
(1) 變頻器的隔離、屏蔽、接地：變頻器系統(tǒng)的供電電源與其他設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立?；蛟谧冾l器和其它用電設(shè)備的是如側(cè)安裝隔離變壓器?；?qū)⒆冾l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(zhǎng)度（不超過(guò)1mm），輸出電纜應(yīng)穿鋼管并將鋼管做電氣連通并可靠接地。
（2） 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，且比平衡大于3%時(shí)，變頻器輸入電流峰值很大，會(huì)造成導(dǎo)線(xiàn)過(guò)熱，則此時(shí)需要加裝交流電抗器，嚴(yán)重時(shí)則需加裝直流電抗器。
（3） 加裝無(wú)源濾波器：將無(wú)源濾波器按裝在變頻器的交流側(cè)，無(wú)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(wú)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(wú)源濾波器的缺點(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。
（4）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(guò)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(wú)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)生諧震危險(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)。
（5） 加裝無(wú)功功率靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置：對(duì)于大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)無(wú)功功率的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置，以獲得補(bǔ)償負(fù)荷快速變動(dòng)的無(wú)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(xiàn)電壓，降低三相電壓不平衡度，提高供電系統(tǒng)承受能力。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、反映速度快、維護(hù)方便經(jīng)濟(jì)、且我國(guó)一般變壓器廠均能制造。
（6） 線(xiàn)路分開(kāi)：因電源系統(tǒng)內(nèi)有阻抗，所以諧波負(fù)荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸形，把產(chǎn)生諧波的負(fù)荷的供電線(xiàn)路和對(duì)諧波敏感的負(fù)荷供電線(xiàn)路分開(kāi)，線(xiàn)性負(fù)荷從同一電源接口點(diǎn)PCC開(kāi)始由不同的電路饋電，使非線(xiàn)性負(fù)荷產(chǎn)生的畸變電壓不會(huì)傳導(dǎo)到線(xiàn)性負(fù)荷上去。
（7） 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(guò)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(xiàn)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。
（8） 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(lái)實(shí)現(xiàn)更加完善的控制功能；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(lái)，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而達(dá)到降低諧波提高效率的功效。
（9） 使用理想化的無(wú)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。
綜上所述，可以了解變頻器以及變頻器諧波產(chǎn)生的機(jī)理，變頻器諧波以及其危害性，以及采用變頻器隔離、接地或采用無(wú)源濾波器、有源濾波器、加設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置以及綠色變頻器等方法，隨著電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)等技術(shù)的飛速發(fā)展，在智力諧波問(wèn)題上將會(huì)邁上一個(gè)新臺(tái)階，將變頻器產(chǎn)生的諧波控制在最小的范圍內(nèi)，以達(dá)到抑制電網(wǎng)污染，提高電能質(zhì)量。
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