谐波标准及变频器谐波干扰的解决方法

谐波标准及变频器谐波干扰的解决方法

谐波标准及变频器谐波干扰的解决方法

一、前言

采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而被越来越多的应用。但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作。

二、谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害

1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。

2.谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。

3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。

4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。

5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。

一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显,这也就是谐波不被大多数用户重视的原因。但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。

三、有关谐波的国际及国家标准

现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000-2-2,IEC61000-2-4,欧洲标准EN61000-3-2,

EN61000-3-12,国际电工学会的建议标准IEEE519-1992,中国国家标准GB/T14549-93《电能质量共用电网谐波》。下面分别做简要介绍:

1.国际标准

IEC61000-2-2标准适用于公用电网,IEC61000-2-4标准适用于厂级电网,这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐波程度,它们规定了最大允许的电压畸变率THDv.

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