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有源滤波器在变频器谐波治理中的应用
- 2019-09-23-

通常来讲,变频器谐波对容量相对较大的电力系统影响不很明显,而对容量小的电力系统,变频器谐波产生的干扰就不可忽视,它对公用电网是一种污染。变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要有以下几个方面:

1、变频器谐波影响各电器元件正常工作

变频器输出谐波对电动机的影响有:电机附加发热使电机额外升温;产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率,破坏绝缘。

2、变频器谐波降低电力设备使用寿命

如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力,并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。

3、变频器谐波的其它危害

变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,并使仪表和电能计量出现较大误差;变频器谐波对其他系统及电力用户危害也很大:如对附近的通信系统产生干扰,轻者出现噪声,降低通信质量,重者丢失信息,使通信系统无法正常工作;影响电子设备工作精度,使精密机械加工的产品质量降低,设备寿命缩短,家用电器工况变坏等。

为了解决上述的变频器谐波对设备带来的影响可采取引入有源电力滤波器设备,该设备需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。



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