變頻器產(chǎn)生的干擾及解決方案
１前言
采用變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)而被越來(lái)越多的應(yīng)用。但是，由于變頻器特殊的工作方式帶來(lái)的干擾越來(lái)越不容忽視。變頻器干擾主要有：一是變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件，其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變（電壓畸變率用THDv表示，變頻器產(chǎn)生諧波引起的THDv在10~40左右），影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開關(guān)器件，在輸出能量的同時(shí)將在輸出線上產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。
２諧波和電磁輻射對(duì)電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害
（1）諧波使電網(wǎng)中的電器元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了輸變電及用電設(shè)備的效率。
（２）諧波可以通過(guò)電網(wǎng)傳導(dǎo)到其它的用電器，影響了許多電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，比如諧波會(huì)使變壓器產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使其局部過(guò)熱，絕緣老化，壽命縮短，以至于損壞；還有傳導(dǎo)來(lái)的諧波會(huì)干擾電器設(shè)備內(nèi)部軟件或硬件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
（3）諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大。
（4）諧波或電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使電氣儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法正常工作。
（5）電磁輻射干擾使經(jīng)過(guò)變頻器輸出導(dǎo)線附近的控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)等弱電信號(hào)受到干擾，嚴(yán)重時(shí)使系統(tǒng)無(wú)法得到正確的檢測(cè)信號(hào)，或使控制系統(tǒng)紊亂。
一般來(lái)講，變頻器對(duì)電網(wǎng)容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯，這也就是諧波不被大多數(shù)用戶重視的原因。但對(duì)系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧波產(chǎn)生的干擾就不能忽視。
３有關(guān)諧波的國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-2-2，IEC61000-2-4，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN61000-3-2，EN61000-3-12，國(guó)際電工學(xué)會(huì)的建議標(biāo)準(zhǔn)IEEE519-1992，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量共用電網(wǎng)諧波》。下面分別做簡(jiǎn)要介紹：
（1）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
IEC61000-2-2標(biāo)準(zhǔn)適用于公用電網(wǎng)，IEC61000-2-4標(biāo)準(zhǔn)適用于廠級(jí)電網(wǎng)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不給電網(wǎng)造成損害所允許的諧波程度，它們規(guī)定了最大允許的電壓畸變率THDv.
IEC61000-2-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電網(wǎng)公共接入點(diǎn)處的各次諧波電壓含有的THDv約為8.
IEC61000-2-4標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)。第一類對(duì)諧波敏感場(chǎng)合（如計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)室等）THDv為5；第二類針對(duì)電網(wǎng)公共接入點(diǎn)和一部分廠內(nèi)接入點(diǎn)THDv為8；第三類主要針對(duì)廠內(nèi)接入點(diǎn)THDv為10.
以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了電器設(shè)備所允許產(chǎn)生諧波電流的幅值，前者主要針對(duì)16A以下，后者主要針對(duì)16A到64A.
IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)是個(gè)建議標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是將單次THDv限制在3以下，總THDv限制在5以下。
（2）國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T14549-93中規(guī)定，公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值為380V（220V）電網(wǎng)電壓總THDv為5，各次諧波電壓含有率奇次為4，偶次為2.
由以上標(biāo)準(zhǔn)看來(lái)，一般單次電壓畸變率在3~6，總電壓畸變率在5~8的范圍內(nèi)是可以接受的。
４減少變頻器諧波對(duì)其它設(shè)備影響的方法
（1）增加交流/直流電抗器
采用交流/直流電抗器后，進(jìn)線電流的THDv大約降低30~50，是不加電抗器諧波電流的一半左右。
（2）多相脈沖整流
