目前諧波的治理可采用以下方法
發(fā)布時(shí)間:2020-04-22 17:10:36
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(1)變頻器的隔離、屏蔽、接地
變頻器系統的供電電源與其它設備的供電電源相互獨立;或在變頻器和其它用電設備的輸入側安裝隔離變壓器;或者將變頻器放入鐵箱內,鐵箱外殼接地。同時(shí)變頻器輸出電源應盡量遠離控制電纜敷設(不小于50mm間距),必須靠近敷設時(shí)盡量以正交角度跨越,必須平行敷設時(shí)盡量縮短平行段長(cháng)度(不超過(guò)1mm),輸出電纜應穿鋼管并將鋼管作電氣連通并可靠接地。
(2)加裝交流電抗器和直流電抗器
當變頻器使用在配電變壓器容量大于500KVA,且變壓器容量大于變頻器容量的10倍以上,則在變頻器輸入側加裝交流電抗器。而當配電變壓器輸出電壓三相不平衡,且不平衡率大于3%時(shí),變頻器輸入電流峰值很大,會(huì )造成導線(xiàn)過(guò)熱,則此時(shí)需加裝交流電抗器。嚴重時(shí)則需加裝直流電抗器。
(3)加裝無(wú)源濾波器
將無(wú)源濾波器安裝在變頻器的交流側,無(wú)源濾波器由L、C、R元件構成諧波共振回路,當LC回路的諧波頻率和某一次高次諧波電流頻率相同時(shí),即可阻止高次諧波流入電網(wǎng)。無(wú)源濾波器特點(diǎn)是投資少、頻率高、結構簡(jiǎn)單、運行可靠及維護方便。無(wú)源濾波器缺點(diǎn)是濾波易受系統參數的影響,對某些次諧波有放大的可能、耗費多、體積大。
(4)加裝有源濾波器
早在70年代初,日本學(xué)者就提出有源濾波器的概念,由源濾波器通過(guò)對電流中高次諧波進(jìn)行檢測,根據檢測結果輸入與高次諧波成分具有相反相位電流,達到實(shí)時(shí)補償諧波電流的目的。與無(wú)源濾波器相比具有高度可控性和快速響應性,有一機多能特點(diǎn)。且可消除與系統阻抗發(fā)生諧振危險。也可自動(dòng)跟蹤補償變化的諧波。但存在容量大,價(jià)格高等特點(diǎn)。
(5)加裝無(wú)功功率靜止型無(wú)功補償裝置
對于大型沖擊性負荷,可裝設無(wú)功功率的靜止型無(wú)功補償裝置,以或得補償負荷快速變動(dòng)的無(wú)功需求,改善功率因數,濾除系統諧波,減少向系統注入諧波電流,穩定母線(xiàn)電壓,降低三相電壓不平衡度,提高供電系統承受諧波能力。而其中以自飽和電抗型(SR型)的效果最好,其電子元件少,可靠性高,反應速度快,維護方便經(jīng)濟,且我國一般變壓器廠(chǎng)均能制造。
(6)線(xiàn)路分開(kāi)
因電源系統內有阻抗,所以諧波負荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸形。把產(chǎn)生諧波的負荷的供電線(xiàn)路和對諧波敏感的負荷供電線(xiàn)路分開(kāi),線(xiàn)性負荷和非線(xiàn)性負荷從同一電源接口點(diǎn)PCC開(kāi)始由不同的電路饋電,使非線(xiàn)性負荷產(chǎn)生的畸變電壓不會(huì )傳導到線(xiàn)性負荷上去。
(7)電路的多重化、多元化
逆變單元的并聯(lián)多元化是采用2個(gè)或多個(gè)逆變單元并聯(lián),通過(guò)波形移位疊加,抵消諧波分量;整流電路的多重化是采用12脈波、18脈波、24脈波整流,可降低諧波成分;功率單元的串聯(lián)多重化是采用多脈波(如30脈波的串聯(lián)),功率單元多重化線(xiàn)路也可降低諧波成分。此外還有新的變頻調制方法,如電壓矢量的變形調制。
(8)變頻器的控制方式的完善
隨著(zhù)電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )等高新技術(shù)發(fā)展,變頻器控制方式有了以下發(fā)展:數字控制變頻器,變頻器數字化采用單片機MCS51或80C196MC等,輔助以SLE4520或EPLD液晶顯示器等來(lái)實(shí)現更加完善的控制性能;多種控制方式結合,單一的控制方式有著(zhù)各自的缺點(diǎn),如果將這些單一控制方式結合起來(lái),可以取長(cháng)補短,從而達到降低諧波提高效率的功效。
(9)使用理想化的無(wú)諧波污染的綠色變頻器
綠色變頻器的品質(zhì)標準是:輸入和輸出電流都是正弦波,輸入功率因數可控,帶任何負載使都能使功率因數為1,可獲得工頻上下任意可控的輸出功率。
綜上所述,可以了解變頻器以及變頻器諧波產(chǎn)生的機理,變頻器諧波以及其危害性,以及采用變頻器隔離、接地或采用無(wú)源濾波器、有源濾波器、加設無(wú)功補償裝置以及綠色變頻器等方法。
隨著(zhù)電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)等技術(shù)的飛速發(fā)展,在治理諧波問(wèn)題上將會(huì )邁上一個(gè)新的臺階,將變頻器產(chǎn)生的諧波控制在最小范圍之內以達到抑制電網(wǎng)污染,提高電能質(zhì)量。
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