三、抑制高次谐波的对策

    1. 相关国家标准

    变频器输入电流中偶次谐波和3倍次谐波含量很小，一般都远远低于国标，因此本文主要以分析输入电流中的5，7，11，15，17，19次谐波电流为例。根据国家标准GBT14549—93《电能质量公用电网谐波》和GB12668.3—2003《调速电气传动系统产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法》，公共连接点（PCC）的谐波电流限值与电源短路电流和最大基波负载电流之比相关。在基准短路容量下各次谐波电流允许值如表3所示。

    表3 基准短路容量下各次谐波电流允许值

    其中，基准短路容量（Sj）和电压的关系为0.38kV～10MVA；6kV10kV～100MVA。

    本文中用的谐波电流限值为GBT14549～93中规定的基准短路容量下各次谐波电流允许值，而GB12668.3～2003附录B中给出的指标为不同Rsc下各次谐波电流的限值（%），两者可以互相折算，用户可以根据自己的实际情况自行选择。

    2. 不同系统配置时的谐波含量

    根据三菱电机提供的数据，使用二极管三相桥整流变频器时，不同配置下的谐波含量如表4所示。

    表4 谐波电流含量表

     四、谐波电流计算方法

    1. 计算步骤

    如前所述，变频器的谐波电流很难直接通过解析公式计算。下面推荐一种计算方法，供大家参考。

    步骤1：根据国家标准和实际变压器的短路容量计算所允许的各次谐波电流，具体公式为

    Ih=IGB（Sr/Sj）

    式中：Ih为各次谐波电流允许限值；IGB为基准短路容量下各次谐波电流限值；Sr为实际短路容量，MVA；Sj为基准短路容量，380V时取10MVA。

    同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量或最大负荷容量与其供电设备容量之比进行分配。如果简单地用谐波电流算术和的方法，得到的结果往往过于保守，会造成资源的浪费。推荐使用伪平方求和的方法，即有

    Ihi=Ih（Si/St）1/a

    式中：Si为用户的用电协议容量或最大负荷容量，MVA；St为供电设备容量，MVA；Ihi为折算后的各次谐波电流允许值；a为相位叠加系数，按表5进行取值。各次谐波的相位叠加系数如表5所示。

    表5 各次谐波的相位叠加系数

    步骤2：额定电流折算

    I’e=Ie×（0.38标准电压）

　　式中：I’e为折算后的额定电流；Ie为变频器的额定电流。

    步骤3：根据表4以及变频器的电路形式来确定各次谐波电流的大小，并和步骤1的结果相比较，判断是否符合国标。计算公式如下：

    Ih=I’e×谐波含量（%）×负载率

    如果不符合国标，则应采用其他的对策，如使用电抗器、添加谐波补偿设备等。

上一页  [1] [2] [3] 下一页