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简论变频器广泛应用对电力系统的影响

简论变频器广泛应用对电力系统的影响

点击数:7519 次   录入时间:03-04 11:46:02   整理:http://www.55dianzi.com   调试保养

  2.3.3 采取滤波电路

  在变频器外部采取措施,综合考虑变频器注入电网的特征谐波以及个别变频器的特有非特征谐波特性,制订滤波方案对污染源进行治理。也即通常说的先污染,后治理。只用滤波器效果并不理想,与上述二类方法配合作用更见效。

  (1) 若变频器输入侧没有装设专用变压器,可在输入侧接入交流电抗器(ACL)使整流阻抗增大,抑制高次谐波电流。

  (2) 在变频器和电网系统间的电力回路中使用交流滤波器。交流滤波器有调谐滤波器和二次型滤波器,调谐滤波器用于单次谐波的吸收,而二次型滤波器则适用于多个高次谐波的吸收,一般两者组合使用,消除某个单次谐波同时滤除某次及以上的谐波。

  (3) 在变频器输出端加LC滤波器可以滤除变频器输出的高次谐波,且可以延长PWM的上升沿,减小dVdt,从而抑制变频输出过电压。如果采用LC滤波器接外壳,还可以滤除变频器输出的零序分量,避免零序电压经定子绕组与定、转子边的寄生电容产生的电流对电机等设备造成损失。

  变频器输入电流不对称

  5.1 输入电流不对称及其影响

  工业应用中的交直交电压型变频器往往采用三相桥式结构,低载运行时交流电源输入侧输入电流不对称会引起三相功率因数不平衡现象。这主要是由于中间直流环节不是无穷大容量,在实际运行中存在充放电过程,变频器满载运行时,输入输出电流接近额定值,充放电电流影响不大,但是变频器在启动后未达到额定功率前或者在低载的状态稳定运行的情况下,由于输入输出电流也非常的小,充放电电流的影响就不能忽略。下面以交直交变频器为例,对低载工况下,充放电电流引起的输入电流不对称现象产生原理进行简单分析。

  输入三相对称电压UaUbUc,频率为0,一般来说输入为工频电压,0=50Hz。直流环节电压Uc波形如图6所示,为一系列纹波。则直流侧电容相应的充放电电流iD 波形如图7所示,其频率为3 ?0,变频器逆变环节的输入电流i2主要由变频器负载特性决定,对纯阻性负载而言,i2应该是一系列正弦半波,如图8所示。由图5可见变频器整流环节输出电流i1应是i2iD的矢量叠加,叠加后的波形如图9所示。根据三相全控桥式6脉波整流原理可以推得变频器输入侧三相电流,显然三相波形严重不对称,A相电流的有效值较BC两相都大。

  则在一定的有功输入情况下,由于输入电压三相对称,计算得到A相的视在功率比BC两相大,因此A相的无功功率较大,功率因数较低,三相功率因数出现不平衡。本文分析是A相表现得功率因数偏低,实际变频设备运行时,根据其输出频率以及整流、逆变环节控制方式的不同,功率因数偏低现象有可能出现在B相或者C相。

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