为什么要用电抗器
随着电力电子技术的迅速发展,变频器在工业电气传动中应用日益广泛。由于变频器逆变电路的开关特性，其非线性、冲击性的用电方式，使变频器的输入和输出电流中，都含有很多谐波成分，这些谐波通过各种形式的传播，形成对其他设备或电网的干扰信号。
1干扰信号的传播方式：
A 空中辐射方式 即以电磁波的方式向外辐射；
B 电磁感应方式 既通过线间电感而感应；
C 静电感应方式 既通过线间电容而感应；
D 线路传导方式 既通过电源网络传播。
2干扰信号的危害：
（1）使供电电源电压及电流波形畸变
由于公用电网中的谐波电压和电流对用电设备和电网本身都会造成很大危害，世界许多国家都发布了限制电网谐波的国家标准。制定这些标准的基本原则是限制谐波源注人电网的谐波电流，把电网谐波电压控制在容许范围内，使接在电网中的电气设备免受谐波干扰。
■IEEE519规定的电压畸变限制值
|
公共连接点母线电压 |
单次谐波Vh (%) |
电压THD(%) |
|
V<69KV |
3.0 |
5.0 |
|
69≤V<161KV |
1.5 |
2.5 |
|
V≥161KV |
1.0 |
1.5 |
■IEEE519规定的电流畸变限制值
|
Isc/IL |
Ih//IL （%）一般配电系统(120V-69KV) |
TDD
(%) |
|
h<11 |
11≤h<17 |
17≤h<23 |
23≤h<35 |
h≥35 |
|
<20 |
4.0 |
2.0 |
1.5 |
0.6 |
0.3 |
5 |
|
20~50 |
7.0 |
3.5 |
2.5 |
1.0 |
0.5 |
8 |
|
50~100 |
10 |
4.5 |
4.0 |
1.5 |
0.7 |
12 |
|
100~1000 |
12 |
5.5 |
5.0 |
2.0 |
1.0 |
15 |
|
>1000 |
15 |
7.0 |
6.0 |
2.5 |
14 |
20 |
注：上述电流畸变限制值是对于奇次谐波，偶次谐波的限制值是奇次谐波限制值的25%。
对所有发出功率的设备，畸变限制值对应于Isc/IL<20的那些值。
Isc是公共连接点的最大的短路电流，IL是公共连接点的15~30min最大的基频负荷电流。
TDD是总需量畸变率(THD通过IL规格化)。
TDD：以基波为基准的比值，用百分数表示。
其值为谐波电流的均方根值除以额定需求基波电流（或最大需求基波电流）的均方根值。
（TDD为IEEE519的要求，考虑了轻载的影响，实用性较强。例如PWM调速电机，轻
载时电流THD很大，TDD较小；满载时两者相同。）
（2）使电路损耗增加，功率因数下降。
使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电，输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中线时将产生中线电位差使中线过载。
（3）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部过热。谐波使电容器、电缆等设备过热，绝缘老化，寿命缩短，以至损坏。
（4）谐波使测量仪表的精度降低。
电力设备中的电流，电压都是用来测量正弦交流电或恒定直流电压的，谐波的介入，必然使得电表指示产生偏差，影响仪表精度。
综上，在变频调速系统中加装电抗器，可防止因操作交流进线开关产生的过电压和浪涌电流对变频器的冲击，同时亦可以减少它产生的谐波对电网的污染，使之符合相关法规与标准。与变频器相配用的有交流输入电抗器、直流电抗器、交流输出电抗器、零序电抗器、正弦波滤波器。
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