變頻器諧波對其它設備干擾的防止措施

1 變頻器輸入側諧波對其他設備的干擾

一般連接變頻器的電源系統還并聯有電力電容器、發電機、變壓器、電動機等負載，變頻器產生的諧波電流會按著電源系統和并聯的負載各自的阻抗分流到其中，其結果是對各電氣設備的影響較大。

1)電力電容器由于諧波引起并聯諧振，則有異常電流流入電容器，其結果是導致電容器過熱，絕緣層被破壞。通常，當電源阻抗充分小(電源設備容量大)時產生的故障很少，但要考慮高次諧波對低壓電力電容的影響，因此可使用帶6豫串聯電抗器的電力電容器來減小諧波干擾，電抗器與電力容器、變頻器連接圖如圖1所示。

2)自用發電機自用發電機給變頻器供電或在同步發電機與電網并聯的系統中接入變頻器，則變頻器產生的高次諧波電流流向同步發電機，在同步發電機的制動繞組和勵磁繞組引起感應電流，根據其大小，發熱產生的損耗增加(輸出功率降低)，可能導致電機過熱、壽命縮短等。假設諧波電流產生的損耗與逆相電流產生的損耗相等，設法使諧波產生的等效逆相電流在柴油機傳動同步發電機中規定的逆相容許電流值(額定電流的15豫)以下，同步發電機的諧波影響可以減輕，等效逆相電流I2可由式(1)求出。

當同步發電機諧波電流產生的損耗較大，超過阻尼繞組的容許值時，必須選擇數個大等級容量的或選用反相耐量大的發電機。另外，在變頻器的輸入側接入改善功率因數用的電抗器、減少高次諧波電流也是有效的。在變頻器輸入側接入改善功率因數用電抗器，雖不能一概而論，但大體可以考慮發電機的容量為變頻器容量2 倍以上;如不接入改善功率因數用電抗器，有時需要3倍以上的發電機容量。

3)保護繼電器繼電器的種類非常多，充分掌握諧波的影響是困難的，但可以考慮由過電壓及熱損壞產生的絕緣損壞，振動引起的機械破壞等方面，在實用上幾乎沒有問題，但是如果電壓電流的有效值大幅度超過額定值，偶爾會發生線圈

的過熱燒損現象。

(1)關于誤動作對于圓盤感應式的過電流及過電壓繼電器，其誤動作的可能性小。對于靜止式的，有的以有效值為基準而動作，此時如果含有高次諧波，在接近額定值處也會有誤動作的可能。

(2)關于動作特性對于圓盤感應式的保護繼電器，如果含有諧波則動作值和動作時間有增大增長的傾向，但在實用上多沒有問題。

4)指示電氣儀表指示電氣儀表的動作原理大體可分為有效值響應式和平均值響應式。

有效值響應式基本上不受高次諧波的影響，根據磁通的非線性(它與使用的鐵芯材料和磁回路設計參數相關)，有時對精度有些影響。平均值響應式在其動作原理上由于所含奇次諧波的波形有效值與平均值的差將影響此種原理的儀表。

2 防止變頻器輸入側諧波干擾的對策

為了將諧波產生的種種干擾防患于未然，應該在發生源(變頻器)側抵制高次諧波。首先主電路可選擇采用多脈沖數整流、多電平輸出形式，諧波少對電網的污染也小，如表1 所列。從表中看出主電路整流脈波數多三電平輸出可達到高標準的要求。還可采用動態消除諧波的方法，當然成本就會增加，但要比較權衡。

但是，以現有的兩大技術水平和經濟條件要將產生的高次諧波全部消除是困難的。當前必須把高次諧波發生側和受到高次諧波干擾的裝置側協調起來，作為系統的整體實施，這在經濟、技術上是最有效的對策。

2.1 在變頻器輸入側的對策

防止變頻器輸入側諧波干擾的措施，通常有在變頻器輸入側設置交流電抗器、交流濾波器及采用整流器多重化等方法，這些對策的使用方法及特點可參考相關文獻，在此不再贅述。

2.2 被干擾設備的對策

設備對諧波容計值數據如下。

1)電動機在電壓畸變為10豫耀20豫以下時無大問題。

2)電子開關電壓畸變超過10豫誤動作。

3)儀表在電壓畸變10豫，電流畸變10豫時，誤差在1豫以下。

4)計算機電壓畸變超過5豫產生干擾。

上述設備發生問題時，必須將電源系統分離，以免受高次諧波的影響或者在輸入側裝設抑制諧波流入的裝置。