3.2.问题的特殊性
3.2.1.由3.1的数据可以看出,母线电压在变频器容许的运行范围之内,但是电压波形变成了平顶波。变频器直流母线主要靠波头充电,平顶波造成对直流母线的充电不足,直流母线电压过低、保护。
3.2.2.现场补偿电容损坏严重,测试发现投入的电容器流入大量的高次谐波,这些谐波加速了电容器的老化,同时恶化了系统中的谐波严重程度。
图7:流入补偿电容器电流波形及畸变率
3.2.3.由于现场24小时连续生产,改造出线柜电房普通补偿为滤波补偿不具备安装空间和操作条件。
3.2.4.变频器的相移无功很小,采用LC滤波器不能投入足够的基波容量,滤波效果难以保障。
3.2.5.变频器负载率变化范围比较大,要求滤波器在此范围内具有良好的滤波特性。
3.3.变频器电能质量问题的解决方案
本案例的现场问题很明确:变频器群大量的谐波电流馈入变压器引起严重的电压畸变,比较长的线路加剧了末端电压的损失和畸变情况,进而引起变频器直流母线电压充电不足,低电压保护。
3.3.1.传统的滤波方式有针对变压器的集中LC无源滤波和APF有源滤波。
3.3.2.本案例由于空间和生产方式的问题,集中LC无源滤波不具有安装空间和操作条件,无法实施,同时无源滤波在轻负荷时滤波效果不够理想。
3.3.3.APF有源滤波可以有效的滤除变频器的谐波,降低母线电压畸变,但是成本较高,不是最优的解决方案,同时有源滤波有比较大的有功损耗,会持续增加运行成本,不能同时解决功率因数补偿问题,也是使用方的顾虑。