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        公司新聞
        變頻器對電網的影響
        發布時間: 2024-07-19 20:17 更新時間: 2024-11-22 08:00
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         變頻器運行對電網的影響

          變頻器是高新技術產品,其主要組成是電力電子器件和微電子器件。電網三相交流電接入變頻器的輸入端,變頻器的輸入側是整流電路,輸出側是逆變電路,因此,其輸入、輸出側的電壓、電流含有豐富的諧波,會引起電網波形的畸變;同時電網電壓是否對稱、平衡,變壓器容量的大小及配電母線上是否接有非線性設備等,也會影響變頻器的正常工作。現在的變頻器內部都有計算機芯片或DSP芯片,用以實現變頻器的功能控制和主電路逆變的驅動控制,由于計算機芯片的電壓電流小,工作速度高,故極易受到外界的一些電氣干擾。因此,要實現電網和變頻器都能安全可靠運行,必須對兩者之間的相互干擾采取抑制措施。

          變頻器的整流電路和逆變電路都是由非線性器件組成,其電路結構會導致電網的電壓電流波形發生畸變,三相交流電壓UR、US、UT通過三相橋式整流電路將交流電變換為直流電,經電解電容濾波,使直流電壓基本恒定。整流電路所用的二極管為非線性器件,整流后輸出的電壓向濾波電容充電,其充電電流的波形取決于整流電壓和電容電壓之差,圖1所示為變頻器輸入電壓u、電流i實測波形??梢钥闯鲈诟飨嗑€的輸入電壓為正弦波的情況下,各相線的輸入電流并不是正弦波。

          圖1 變頻器輸入電壓、電流實測波形

          當變頻器處于不同頻率、不同電流的工作狀態時,輸入電流波形也有所不同,圖2所示為55kW變頻器驅動籠型異步電動機負載在10Hz、20Hz和50Hz時輸入電流的波形??梢婋S著電動機的頻率和電流的增加,輸入電流由斷續變為連續,電流的波形畸變也越來越小。對這些波形用數學上的傅里葉級數分解,將會得到許多諧波電流分量。這些諧波電流分量因變流電路的種類及其運轉狀態、系統、條件的不同而有所不同,表1記載了變頻器在不同輸出頻率下各次諧波電流實測數據。

          圖2 變頻器輸入電流波

          表1 變頻器在不同輸出頻率下各次諧波電流實測數據

          實驗還證明,變頻器運行時,由于整流側二極管的換相作用,會造成電源電壓波形出現一些缺口和凸口,如圖3所示。

          圖3 變頻器輸入電壓波形

          ,變頻器運行時,會引起電網電壓、電流波形發生畸變,綜合判斷這種畸變對系統的影響,可用下式計算綜合電壓畸變率D

          式中,U1為基波相電壓(V);U2、U3為二次、三次諧波相電壓(V)。

          電網質量對變頻器壽命有什么影響

          在車間,變頻器會用在不同的負載上面,不同的負載對變頻器本身的影響也不盡相同。

          在沖擊負載如電焊機、電弧爐、軋鋼機等場合,電壓經常出現閃變。這時候變頻器產生的諧波對于電網質量有很嚴重的污染,對設備本身也有相當的破壞作用,輕則不能夠連續正常運行,重則造成設備輸入回路的損壞。這樣的話會對產品的壽命造成很嚴重的影響

          ⑴ 在沖擊負載如電焊機、電弧爐、軋鋼機等場合建議用戶增加無功靜補裝置,提高電網功率因數和質量。

         ?、?在變頻器比較集中的車間,建議采用集中整流,直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式。優點是諧波小、節能,特別適用于頻繁起動、制動,電動機處于既電動運行與發電運行的場合。

         ?、?變頻器輸入側加裝無源LC濾波器,減小輸入諧波,提高功率因數,可靠性高,效果好。

         ?、?變頻器輸入側加裝有源PFC裝置,效果zuihao,但成本較高。

          通過這些方式的話可以幫助變頻器充分的延長使用壽命。


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