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七个步骤来缓解变频器谐波问题

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这篇福禄克雷竞技app文章最初发表在3月版设备工程

有几种方法可以缓解电厂的谐波问题。不幸的是,没有一种解决方案适合所有应用程序。找到并选择适合你需要的正确选择是关键。否则,如果不能减少这些不必要的电流,就会导致从中性导体和变压器过热到电子设备运行效率低下等问题。VFD的虚假报警,PLC问题和计算机锁定是由配电系统中过多的谐波引起的常见问题。

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要确定减轻不必要谐波的最佳解决方案,首先要调查怀疑产生大量谐波电流的设备。最常见的是变频驱动器(VFD)。使用测量设备测量和分析谐波的频率和振幅。这比听起来要简单得多。电能质量分析仪和记录仪测量并记录这些值,计算由谐波产生的原始60hz正弦波的失真,然后允许将数据下载到PC上进行进一步分析。分析设备计算的关键参数是总谐波失真(THD)。THD是根据电压和电流计算的。一旦测量过程完成,VFD制造商将帮助带来解决方案。

那么,衡量所需值的最佳方法是什么呢?简单地测量某个时间点的THD量,然后购买滤波器来减轻这些谐波电流可能不是最好的解决方案。原因:变频器产生的谐波电流的频率和大小通常会随着驱动器上负载的变化而变化。例如,某个VFD在轻负载时可能会产生许多幅度相对较低的谐波,但在重载下会产生更突出的谐波频率。如果在相对较短的时间内只记录一次谐波数据,则很可能会错过所需的数据。

滤波器、阻流器和其他用于减轻谐波的设备是针对特定的谐波和操作条件而设计的。选择一个滤波器,以减轻谐波产生,而VFD是轻负载将最有可能导致购买错误的谐波滤波器。你可能会发现最严重的问题是在工厂运行的其他时候产生的。

如果你想增加缓解谐波问题,请遵循以下步骤:

  1. 识别任何可疑的非线性设备(VFD是典型的),您认为可能会导致不必要的谐波流入您的配电系统。
  2. 设置电能质量分析仪或记录仪记录数据。在VFD连接到其他系统负载的点上连接工具。这个点在工业设施中被称为公共耦合点(PCC)。虽然有些记录仪可以永久安装,但在记录研究期间,使用连接并安全地放置在适当的电箱内的便携式分析仪是有意义的。
  3. 始终确保适当的电气安全措施连接和断开本设备时使用!
  4. 记录至少一个生产周期的数据以确保您的数据将捕捉到最严重的谐波事件。获取此周期内工厂操作和流程的日志,以与记录的数据进行比较。
  5. 将数据下载到PC进行分析使用分析软件。然后,观察在驱动器运行期间不同时间产生的谐波。将谐波数据与工厂的运行数据进行比较。问一些问题,比如,“在工厂的哪些事件和操作中,谐波会造成最大的失真?”“我的变频器在这一点上的输出负载是多少?”这将很可能是VFD操作点,您将校正谐波。

    IEEE建议在此PCC下,基本60hz频率的总谐波失真不超过电压的5%。在整个装置运行周期中,任何接近这些限值的THD值都应仔细考虑采取纠正措施。

  6. 如果可能的话,试着把任何植物问题联系起来记录谐波数据时的THD值和谐波水平。例如,如果PLC在设备上产生虚假的高温警报,同时VFD上的负载变化和工厂中的大型电机启动,您可能刚刚发现了谐波问题!为特定的VFD负载设计的滤波器可能是您的答案。
  7. 最后,与厂家合作解决变频器问题选择最佳的谐波缓解方案。通过一系列问题和工程分析,VFD供应商将帮助您确定并为您提供最佳解决方案,以减轻不必要的谐波。