變頻器諧波治理及抑製

1）電流源型變頻器，變頻器前端用單相或三相橋式整流在直流側用大電感平波（像直流調速一樣），變頻器產生的諧波電流近似用下列公式計算；IH＝I1／H，H為第N次諧波電流，I1為負荷的基波電流。例5次諧波電流約為基波電流20％，但通用的變頻器並不采用這種電流源型的平波方案而采用電壓源型大電容平波。

2）電壓源型變頻器，采用大電容平波電壓型諧波源。變頻器前端用單相或三相橋式整流在直流側用大電容平波，變頻器網側諧波電流及波形由線路總等效阻抗和主電容兩端的電壓共同決定，同時受二極管整流器本身參數的影響。另外，其電流大小和波形與直流側電壓密切相關，而直流側電壓又會隨著負載變化而波動。因此，通過解析表達式定量地計算變頻器網側電流比較困難，在工程上也不實用。一般分析時，可采用簡化的近似方法來計算或實測為準。

變頻器直接接在電網上，它對電網輸入諧波電流大小已載入IEC標準中，見下表（1）：

上表中：UD－－－－實際直流電壓，UDI－－－－空載時直流理想電壓，

RSC－－－－短路比，即輸入側短路功率與裝置直流額定功率之比，

IH－－－－－第N次諧波電流，I1－－－－基波電流。

變頻器的諧波治理：

1、從表（1）可以看出，降低變頻器的諧波電流，先要降低短路容量比RSC，交流側加裝交流進線電抗器是降低RSC的要方法，從上表（1）可以看出，變頻裝置接入電網點的短路功率愈大，即係統阻抗愈小，諧波電流愈大，設電網感抗為XSL，進線電抗器的感抗為XD，不加電抗器時連接點短路功率為RSC＝，而加電抗器時連接點短路功率為；RSC＝《，即降低了RSC，從而降低了諧波電流。因此限製諧波電流的選方法就是在變頻器的交流側加裝交流進線電抗器。

一般配電係統容量大於變頻器的容量10倍以上影響小可，以對諧波不用進行處理，10倍以下，要加裝三相進線電抗器。一般選用時電抗器的壓降為額定電壓4％左右為宜。

2、采用多重脈衝整流；12相脈衝整流的電流畸變率約10％－－－15％，18相脈衝整流的電流畸變率約3％－－8％，完全滿足國際標準的要求，其缺點是需要專用變壓器，成本高。

各類型變頻器諧波比較；見下表（5）

3、采用無源濾波或有源濾波方法，在加裝三相進線電抗器後仍達不到要求時，還要采用無源濾波或有源濾波方法，但有源濾波價格太高用戶難以接受，目前大多數用戶采用無源濾波方法，可以良好的效果。

4、加裝直流電抗器，直流電抗器串聯於整流橋和濾波電容之間，濾波效果好，可使COSΦ提高到0.95。上海坤友電氣有限公司