土木在线论坛 \ 电气工程 \ 变压器 \ 到底是用du/dt滤波器还是输出电抗器?求助
有个项目要采购一批变频器,选件的配置有点问题。
1。如果大部分电机离开变频器有150m远,请问变频器输出侧是该配置du/dt滤波器还是输出电抗器啊?
或者两者都要配置。
2。进线电抗器是否需要配置?
3。制动单元和制动电阻是否需要,大部分负载是泵和风机

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  • a343910393

    电抗器和du/dt在延长距离的作用上都一样,电抗器抑制低次谐波,du/dt抑制高次,变频器主要是5次、7次的谐波电流含量比较大所以加du/dt,软启动3次谐波偏多,所以加电抗器

    2021-03-02 11:29:02 来自 PC 评论 举报
  • shanbobo1028
    根据用户提供的供电系统资料可知,该配电系统现有供电变压器1台,容量1000KVA,电压变比为10/0.4KV,变频器拖动电动机负载。由于变频器采用的是三相桥式整流技术,在工作时不同程度地产生了一定的谐波发生量,根据测试参数及我公司对其它同类型项目的谐波测试数据分析可知,变频器工作时,在用户配电系统中,3次谐波电流含量可达到10%以上,5次谐波电流含量可达到30%以上,7次谐波电流也可达20%以上,11次谐波电流也可达10%以上,谐波电流及谐波电压畸变率将会远远超出国标《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549-93的国家标准限值。高次谐波电流注入上端10KV电网,将导致电力系统中高次谐波含量迅速增长,引起供电电压波形畸变,增加了线损和用电设备的损耗,造成了多余的能耗,同时影响电网其他用电设备的正常运行,降低了电能质量,对设备的安全运行造成了安全隐患。同时由于设备运行时随着负荷的变化功率因数变化也较大,功率因数在0.75左右,这将产生多余的无功损耗,给用户造成较大无功罚款,使用户蒙受了较大的电费损失。
    1)变频器的原理
    变频器是一种将电压频率固定的交流电转换为电压和频率可变的交流电的装置,主电路一般为交—直—交,三相桥式整流回路将400V/50Hz的工频交流电源整流成直流电压,通过电容滤波和大功率开关元件(IGBT,GTO等)逆变为频率可变的交流电压,原理如图1。

    图一 变频器主电路
    2)变频器的谐波
    从变频器的原理可知,由于逆变电路的开关特性,变频器对电源电路形成一个典型的非线性负载。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。变频器的输入侧和输出侧的电压电流中,都含有很多高次谐波成分。
    3)变频器电网侧的谐波
    如下图既是实测的某应用中变频器系统产生的谐波。变频器注入电网的主要是电流谐波。由于变频器是三相整流回路,变频器产生的谐波通常含有6n±1(n=1,2,3,……)次谐波,主要是5次、7次的谐波电流含量比较大,通常,5次含有基波电流的66%,7次含有基波电流的41%,其他阶次的谐波含量基本都在10%以下。当然,由于直流电流的脉动、交流电压相间的不平衡、延迟角相间差异、换相电抗相间差异等原因,也可能产生其他阶次的非特征谐波。

    图二 谐波电流波形 图三 谐波电流频谱图
    谐波注入电网,将会使电感设备如电机、变压器、导线等产生额外的温升及绝缘的破坏,导致电气设备寿命缩短,损耗增大,同时造成电容器的故障和损害,使系统发生谐振的可能性增大,谐波也可能引起继电保护和自动装置误动作、仪表指示和电能计量不准及干扰通讯系统等一系列问题。
    4)变频器输出侧的波形
    在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。对于PWM控制的变频器,只要是电压型变频器,不管是何种PWM控制,其输出电压波形为矩形波,其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关。电流波形是带毛刺的近似正弦波,如图所示。可见,变频器的输出波形畸变将会对电动机造成极大的危害。

    图四 变频器输出电压波形 图五 变频器输出电流波形
    谐波对电动机的危害主要是:引起电动机的附加发热,导致电动机的额外温升;增加电动机的重复峰值电压,破坏电动机的绝缘,降低电动机的寿命;产生转矩脉动;加大噪声。实际应用中,电动机许多不明原因的故障均是由于谐波造成的。改善变频器输出端的波形可采用正弦波滤波器,使输出波形修正到完美的正弦波。为了保证设备正常运行、供电系统可靠供电和节约电能,需要对该设备采取抑制谐波电流的技术措施,同时考虑补偿基波无功功率。根据我国有关电网电压质量的标准规定,以及目前国内外在谐波治理方面的研究成果,采用滤波兼动态补偿技术方案,针对该整流产生的特征谐波分别设置滤波回路,吸收谐波电流,同时也起到补偿基波无功功率、节约电能的作用。谐波对电动机的危害主要是:引起电动机的附加发热,导致电动机的额外温升;增加电动机的重复峰值电压,破坏电动机的绝缘,降低电动机的寿命;产生转矩脉动;加大噪声。实际应用中,电动机许多不明原因的故障均是由于谐波造成的。改善变频器输出端的波形可采用正弦波滤波器,使输出波形修正到完美的正弦波。
    5)变频器谐波干扰的消除办法
    由上可知:变频器的输入输出侧的波形均已畸变 ,不再是完美的正弦波,所以必然会对周围的环境与设备造成干扰。 实际应用中,主要从传导、辐射和耦合三个方面解决变频器的干扰,总的原则是抑制和切断干扰源、切断干扰对系统的耦合通道和降低对干扰信号的敏感性。解决传导干扰主要是在电路中把干扰滤掉或者隔离,解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽,解决耦合干扰就是合理布置干扰源和被干扰线路的距离、走向,避免耦合产生。详细的措施如下:
    隔离
    变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立,或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离电抗器,切断谐波电流;
    抑制
    在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器和电磁干扰滤波器,来抑制谐波干扰
    屏蔽
    屏蔽干扰源是抑制干扰最有效的方法。变频器本采用铁壳屏蔽,阻止电磁干扰泄漏;输出线采用钢管屏蔽;外部信号控制变频,要求信号线尽可能短(一般20m以内),且采用双芯屏蔽以降低共模干扰,并与主电路及控制回路完全分离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须接地。
    合理布线
    一般将控制电缆于主回路或其他动力电缆分开铺设,间距通常在30cm以上,必须平行敷设且分离困难时,将控制电缆穿过钢管铺设,控制电路连接线与电源电缆交叉时,应成90度交叉布线。
    接地
    变频器应使用专用接地线和专设的接地端子,用粗短线接地,接地点要与其他动力设备接地点分开,不能共地。
    变频器谐波的抑制方法
    前面提到的是对于变频器谐波干扰的被动控制,为了进一步消除谐波对电网的不利影响,我们还需要从根上治理谐波,一般从两个方面入手:一方面就是装设谐波补偿装置;另一方面,对变频器本身进行改造,使其不产生谐波,或产生少量的谐波。以下就是具体的措施:
    加装交流电抗器和直流电抗器
    加装交流电抗器,可以抑制谐波,并可以滤除30%左右的谐波电流,同时可将功率因数提高到0.8以上,加装直流电抗器,可将功率因数提高职0.9以上,若同时采用交流直流电抗器,功率因数可提高至0.95。
    中容电力补偿设备有限公司生产的谐波治理变化的特性,能有效提高电网的电能质量、功率因数和节约电能,同时提高整个用电系统运行的可靠性及设备运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,给用户带来明显的经济效益。
    2011-04-03 20:09:03 来自 PC 评论 举报
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