使用變頻器后無功補償柜的保險頻繁燒毀的原因分析

某小區的供熱站，一臺250kW的鼓風機向鍋爐內吹煤粉。原來使用節風門調整鼓風機的風量，從而控制燃燒量。現在采取了變頻器控制鼓風機，通過鼓風機的轉速快慢來控制燃燒量。改造后，節電效果顯著，但是卻發現無功補償裝置中的保險頻繁燒毀。希望解決這個問題。

　　這是由于變頻器工作時產生很強的諧波電流發射。

　　變頻器發射的諧波電流注入到系統中，會在電容上產生較大的電流。這有兩個原因。

　　第一， 諧波電流的頻率較高，補償電容對高頻電流具有更小的阻抗，因此會產生較大的電流。

　　第二， 諧波電流會在系統中發生諧振，導致諧波電流被放大，這個原因通常是問題的主要原因。

　　在電力系統中，變壓器與無功補償電容構成了一個LC并聯電路，如圖1所示。這個電路有一個固有的諧振頻率f0，當f0與諧波的頻率相同時，諧波電流會被方法，在LC構成的回路中產生很大的電流，一般會達到諧波源電流的10~20倍，這對系統和電容的損害都非常大。

　　補償電容支路上的保險燒毀，恰好說明起到了保護作用，否則會導致更嚴重的后果，例如，電容爆炸，變壓器過熱等。

　　出現上述問題時，可以有兩個方法來解決。

　　第一個方法，在電容上串聯電抗L1，并使L1與C構成的串聯電路的諧振點低于最低次諧波電流的頻率，本案中，低于5次諧波。電抗(L+L1)與補償電容C構成的回路的諧振頻率必然低于諧波源的頻率，因此不會發生諧振。

　　第二個方法是減小諧波源的諧波電流。具體方法是在變頻器的電源輸入端安裝HTHF諧波濾波器。

　　本案中采取了第二個方法。采取措施后，無功補償柜工作正常，沒有再出現保險燒毀的現象。

　　通過本案例可知，企業在對電機進行變頻器節能改造時，不能忽視變頻器諧波電流帶來的危害。怎樣回避諧波電流帶來的風險呢?只要在進行方案設計時，對節電柜提出諧波電流的限制要求就可以了。（　　對節電柜的諧波電流的限制要求可以采用GB17625標準或者IEEE519標準。根據調研，歐美企業采用IEEE519標準的較多，主要內容是規定總諧波電流畸變率THID 8%。

　　只要在節電方案的設計中采取了預防措施，就完全能夠規避諧波電流帶來的風險。