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变频器谐波治理装置

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最后更新时间:2018-10-12
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  • 变频器在现场通常与其它设备同时运行,例如计算机和传感器,这些设备常常安装得很近,这样可能会造成相互影响。因此,以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一,电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术自身发展的重大障碍。
      1 相关的定义
      1.1 什么是谐波
      谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(M.Fourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、4,6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为l00Hz,3次谐波则是150Hz。一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中, 由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n±1次谐波,例如5、7,11、13、17、19等,变频器主要产生5、7次谐波。谐波定义示意图如图1所示。
      1.2 谐波治理的有关标准
      变频器谐波治理应注意下面几个标准:
      ? 抗干扰标准:EN50082-1、-2,EN61800-3;
      ? 辐射标准:EN5008l-1、-2,EN61800-3。
      特别是IECl0003、IECl800-3(EN61800-3)、IEC555(EN60555)和IEEE519-1992。普通的抗干扰标准EN50081和EN50082以及针对变频器的标准EN61800(1ECl800-3)定义了设备在不同的环境中运行时的辐射及抗干扰的水平。上述标准定义了在不同环境条件下的可接受辐射等级:L级,无辐射限制。适用于在不受干扰的环境下使用变频器的用户和自己处理辐射限制的用户。 H级,根据EN61800-3确定的限制,第一环境:有限制分布,和第二环境。作为选件RFI滤波器,配置RFI滤波器可以使变频器达到商业级,通常用于非工业的环境。
      2 谐波的治理措施
      治理谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统干扰,可采取屏蔽,隔离,接地及滤波等技术手段
      ①使用无源滤波器或有源滤波器;
      ②增加变压器的容量,减少回路的阻抗及切断 传输线路法;
      ③使用无谐波污染的绿色变频器。
      2.1 使用无源滤波器或有源滤波器
      使用无源滤波器其主要是改变在特殊频率下电源的阻抗,适用于稳定、不改变的系统。而使用有源滤波器主要是用于补偿非线性负载。
      传统的方式多选用无源滤波器,无源滤波器出现最早,因其结构简单、投资少、运行可靠性较高以及运行费用较低,至今仍是谐波抑制的主要手段。LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置,它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除具有滤波作用外,还有无功补偿的作用。这种装置存在一些较难克服的缺点,主要是容易过载,在过载时会被烧损,可能造成功率因数过引、偿而被罚款;另外,无源滤波器不能受控,因此随着时间的推移,配件老化或电网负载的变动,会使谐振频率发生改变,滤波效果下降。更重要的是无源滤波器只能过滤一种谐波成份(如有的滤波器只能滤除三次谐波),如果过滤不同的谐波频率,则要分别用不同的滤波器,增加设备投资。
      国内外有多种有源滤波器,这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响。有源电力滤波器(APF)理论在20世纪60年代形成,后来虽着大中功率全控型半导体器件的成熟,脉冲宽度调制(PWM)控制技术的进步以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出,有源电力滤波器得以迅速发展。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流频谱, 以抵消原线路谐波源所产生的谐波,从而使电网电流只含有基波分量。其中核心部分是谐波电流发生器与控制系统,即其工作靠数字信号处理(DSP)技术控制快速绝缘双极晶体管(1GBT)来完成
  • 保定瑞祥电力设备有限公司是一家是集研发、生产、销售、应用于一体的高新技术企业。公司成立于2005年10月,是专业从事电力系统谐波滤波无功补偿装置的专业生产厂家。产品以节电、环保、高效为方向,主要服务于冶金、电力、石油、化工等系统。 当今电力电子设备高速发展,电力电子装置的广泛应用给人们带来工作环境的改善和用电效能的提高,但同时也带来了谐波污染和电压波形的变坏。严重的谐波污染影响电器设备的正常工作,对供电系统运行危害很大。它可能使电容器过载损坏,电机运行不稳定,继电保护装置误动作,计算机等敏感电器产生数据错误。 电力滤波补偿装置具有滤波兼无功补偿的功能,在滤除高次谐波的同时提高功率因数,保护供电系统安全。其以技术成熟、结构简单、造价低廉、对高次谐波的滤除有明显的抑制作用,使谐波含量大幅降低,达到国家标准要求,已广泛应用于各种谐波的供电系统中。 作为一家以科技产品为主的企业,瑞祥一直把“创新,品质,服务”的理念,深化到每一个生产及管理环节上。开发生产有自主知识产权,适合中国国情的电力产品。是祥瑞人不断为之奋斗的目标。提供优质完善的服务是瑞祥不变的经营宗旨。 公司产品列表:TSF-RXI型电力滤波补偿装置,TSF-RXⅡ型电力滤波补偿装置,LC-RXⅠ滤波无功补偿装置,LC-RXⅡ滤波补偿装置,FC-RX I型高压电力滤波补偿装置,FC-RX Ⅱ型滤波补偿装置,MC-RX型电力滤波装置,电力谐波分析仪,电能质量在线监测装置。
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