变频器对电网的影响_变频器对电力系统的影响

2021-09-15

一、变频器对电网的影响

电网三相交流电接入变频器的输入端,变频器的输入侧是整流电路,输出侧是逆变电路,因此,其输入、输出侧的电压、电流含有丰富的谐波,会引起电网波形的畸变;同时电网电压是否对称、平衡,变压器容量的大小及配电母线上是否接有非线性设备等,也会影响变频器的正常工作。

 

1、变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成,其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变,三相交流电压UR、US、UT通过三相桥式整流电路将交流电变换为直流电,经电解电容滤波,使直流电压基本恒定。

整流电路

 

 

2、当变频器处于不同频率、不同电流的工作状态时,输入电流波形也有所不同,55kW变频器驱动笼型异步电动机负载在10Hz、20Hz和50Hz时输入电流的波形。可见随着电动机的频率和电流的增加,输入电流由断续变为连续,电流的波形畸变也越来越小。

整流电路

 

二、变频器对电力系统的影响

1、电力电容器

根据IEC标准规定一般电容器最大电流只允许35%的超载。实际运转时由于谐波的影响常发生严重过载。电容器阻抗随频率的增加而减少,故产生谐波时,电容器即成为一陷流点流人大量电流,导致过热、增加介电质的应力,甚至损坏电力电容器。当电容器与线路阳抗达到共振条件时,会发生振动短路、过电流及产生噪声。

 

2、同步发电机

变频器产生的高次谐波电流在同步发电机的激磁绕组中会产生感应电流,引起损耗增加,可能导致电机过热、绝缘降低、寿命缩短等。

 

3、变压器

电流谐波将增加变压器铜损,电压谐波将增加铁损,综合效果是使变压器温度上升,影响其绝缘能力,并造成容量裕度减小。谐波也可能引起变压、器绕组及线间电容之间共振,及引起铁心磁通饱和而产生噪声。

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