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谐波控制可以通过以下方式进行

时间:2022-08-22 阅读:

(1) 变频器的隔离、屏蔽和接地

变频器系统的电源独立于其他设备。或在逆变器等用电设备输入侧安装隔离变压器;或将变频器放入铁盒内,铁盒外壳接地。同时,变频器的输出功率应尽量远离控制电缆敷设(间距不小于50mm),必须尽量靠近敷设,交叉正交角,必须平行敷设尽量缩短平行段的长度(不超过1mm),输出电缆应穿过钢管与钢管进行电气连接并可靠接地。

(2) 增加交流电抗器和直流电抗器

当变频器用于配电变压器容量大于500kVA,且变压器容量为变频器容量的10倍以上时,应在变频器输入侧加装交流电抗器。当配电变压器三相输出电压不平衡,且不平衡率大于3%时,变流器输入电流的峰值非常大,会导致导线过热。此时需要安装交流电抗器。严重时需加装直流电抗器。

(3) 添加无源滤波器

无源滤波器安装在变频器的交流侧。无源滤波器由 L、C 和 R 分量组成,形成谐波谐振电路。当LC电路的谐波频率与某个高次谐波电流的频率相同时,可以防止高次谐波流入电网。无源滤波器具有投资少、频率高、结构简单、运行可靠、维护方便等特点。无源滤波器的缺点是滤波器容易受系统参数的影响,对一些次谐波有放大的可能,成本高,体积大。

(4) 添加有源滤波器

早在1970年代初,日本学者就提出了有源电力滤波器的概念。源滤波器检测电流中的高次谐波,根据检测结果,输入电流与高次谐波分量反相,从而达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比,具有可控性高、响应速度快的特点。可以消除与系统阻抗共振的危险。它还可以自动跟踪和补偿谐波变化。但有容量大、价格高的特点。

(5) 安装无功静态无功补偿装置

对于冲击较大的负载,无功功率是给静态型的无功补偿装置,以获得快速变化的负载无功功率需求,提高功率因数和谐波滤波系统,减少系统谐波电流注入,稳定母线电压,降低三相电压不平衡程度,提高电力系统抗谐波能力。其中,自饱和电抗型(SR)效果最好,电子元件少,可靠性高,反应速度快,维护方便经济,我国通用变压器厂均可制造。

(6) 分隔线

由于供电系统中的阻抗,谐波负载电流会引起电压波形的谐波电压畸变。产生谐波的负载的电源线与对谐波敏感的负载的电源线是分开的。线性负载和非线性负载由不同的电路从同一个电源接口点PCC馈电,这样非线性负载产生的失真电压就不会传递给线性负载。

(7) 多元化的电路

逆变单元的并联多样化是两个或多个逆变单元并联,通过波形偏移和叠加来抵消谐波分量。多路整流电路采用12脉冲、18脉冲、24脉冲整流,可降低谐波分量;功率单元串联乘法使用多个脉冲波(如30脉冲波串联),功率单元乘法线也可以减少谐波分量。此外,还有新的变频调制方法,如电压矢量的变形调制。

(8) 改进变频器的控制方式

随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展,变频器控制方式有以下发展:数字控制变频器,数字变频器采用单片机MCS51或80C196MC,SLE4520或EPLD液晶显示实现更完美的控制性能;多种控制方式相结合,单一的控制方式有其自身的不足。如果将这些单一的控制方法结合起来,可以相互学习,减少谐波,提高效率。

(9) 使用理想的无谐波污染的绿色变频器

绿色变频器的质量标准是:输入输出电流为正弦波,输入功率因数可控,任何负载均可使功率因数为1,在工频上下均可获得任意可控输出功率。

综上所述,我们可以了解变频器和变频器谐波的产生机理,变频器谐波及其危害,以及逆变器的使用隔离、接地或使用无源滤波器、有源滤波器、加无功补偿装置和绿色变频器等方法。

随着电力电子技术和微电子技术的飞速发展,谐波问题的处理将进入一个新阶段,将逆变器产生的谐波控制在最小范围内,以抑制对电网的污染,提高电能质量。