变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法

周超

摘要：变频器是电力系统中电力控制里极为重要的设备，但是在其实际应用和工作的过程中，经常会受到多种因素的干扰和不良影响，造成电力控制能力和水平下降，给电力系统的正常运转带来不稳定的因素，还会造成很大的安全隐患甚至出现电力安全事故。为此，检修人员需要积极的寻求解决干扰问题的办法和处理方式，也要探索出多种可以有效控制和消除干扰因素的解决方法。但是要注重解决方案选择是否具有合理性和科学性，防止再次引发故障问题。

关键词：变頻器;电力系统;干扰

1变频器运行过程中经常会受到干扰的因素

1.1谐波电流影响因素

变压器内部运行过程中会产生特定的谐波电力，这种电流会影响供电系统的正常运行，在阻抗设备上产生相应的电压降，一旦出现变压降就会影响电压波形的正常应用，导致整个电路发生畸形的情况。这是干扰设备运行的一个常见性因素，电压畸变这种技术能够保证正弦波的平顶稳定运行。当整个谐波电流达到特定的值时，电源的强度较弱，这就会加重电压畸变情况的发生，产生严重的现象。这种干扰会对相关设备的运行产生特定的干扰，不受到设备本身以及其他变频器的影响。

1.2信号传导发射干扰因素

在电力系统的负载电压的转化过程中，会将电压转化为脉冲形式的电压，变频器设备在通过电流产生电压时也是以脉冲电压的形式，由于这种电流在形成脉冲式的电压期间其内部具备了很多高频的成分，那么在发射这些高频成分的同时，就会对变频器本身造成射频形态的不良干扰，这种干扰也是会对与变频器设备同出一个电力网络系统中的设备造成严重的干扰，而且不会受到距离之间的制约和削弱。

1.3射频干扰辐射应用影响

变频器还有两个非常重要的设施，主要有输入电缆和输岀电缆两种，这两种电缆也会产生不同程度的辐射干扰，一旦发生干扰时，整个变压器的输入电缆处就会有一些特定的电流进行干扰。电缆在变压器运行中承担的角色与天线类似，因此就一定会产生不同程度的电磁波辐射力度，进而影响整个设备的正常运行，干扰设备的稳定应用。输出电缆本身需要传输PWM电压，这种电压本身具有高强度的频率应用，产生较强的电磁波辐射效果，对设备运行产生一些特定的干扰。电压器在运行过程中涉及到了一些电磁学领域的相关原理，而要想形成系统的电磁波干扰一定要具备以下三个主要条件：主要有实际干扰源、相关干扰途径、敏感影响度。为了降低电磁波的干扰情况，一般来说会采用硬件与软件两种方式进行合理干扰。硬件的干扰措施是整个干扰系统中的基本应用措施，为了降低干扰效果.主要会从抵抗和放任两个方面采取相关的措施。保证应用过程中起到充分的抑制作用，消除不同程度的干扰源，降低干扰对系统的正常应用性，这样能够大大降低整个信号的应用敏感效果。一般来说可以应用特殊隔离、过滤电磁波、屏蔽不良影响、变相接地等多种方法。

2对抗干扰因素的具体解决办法

2.1利用变频器自身的频率调节能力

变频器其内部有强大的控制系统来实现各种功能作用，它的表面结构之上存在一个人机交互的界面操作系统，人们可以根据其工作时的负载波段的频率大小，根据工作需求和安全需要将其频率下调，并保持在一个能够支撑正常运转的数值范围之内，但是这种方法有时并不能解除干扰因素的影响，在频率下调的情况下还是会出现干扰。

2.2合理规范接地系统中各个要点的规划布局

要对抗和防范干扰因素要从电力工程的接地系统入手，要对接地系统根据所处的环境进行合理的规划和布局，在变频器设备的主要回路的端子接地系统的安装中要保持接地的可靠性，要将保护以及正常的工作接地系统分成两个地极来设置和安排相应的规划，并且将接地系统装置与弱电状态下的各种设备保持一定的安全距离，将各型设备的接地端口最后集中在专门的电柜箱之中，并分别设置好其对应的接地点，要做好信号传输和控制的屏蔽接地工作，要与工作电路的接地区分开来。

2.3对干扰源实行屏蔽

干扰因素的存在必定有其固定的源头，在对抗各种干扰时，如果能够将存在的干扰源屏蔽，那么变频器设备就不会受到干扰因素的不良影响。我们以这个思路来分析干扰源的屏蔽方式和措施。变频器设备本身外部结构所采用的铁壳结构就是为了能够屏蔽掉各种干扰源，但是连接变频器的还有很多输入、输出的线路，这些线路会受到干扰，因此在线路的外部要套上钢管以作防护，而要完善这套屏蔽方案，就必须要分清各条线路的作用和干扰因素的影响，在屏蔽过程中要确保双绞线、主要的线路以及控制线路相互隔离，防止其屏蔽性功能下降，并为此形成不良影响。

2.4合理的布线

具体方法有：其一，设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入输出线。其二，其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入输出线平行。

2.5干扰的隔离

所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。

2.6在系统线路中设置滤波器

设备滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等，可在电源线上设置噪声滤波器以免传导干扰。

2.7采用电抗器

在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分（5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等）所占的比重是很高的，它们除了干扰其它设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因素大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同，主要有以下两种：第一，交流电抗器：串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有：a.通过抑制谐波电流，将功率因素提高至（0.75-0.85）;b.削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击;c.削弱电源电压不平衡的影响。第二，直流电抗器：串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因素方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有结构简单、体积小等优点。

3结束语

检修人员还要在具体的工作中，对于干扰因素进行更加深入的分析，要从其源头找到解决办法，而对于检修技术本身来说，还要不断开展技术的创新和优化，这样才能更加科学、合理的去应对各种来源的干扰性因素，从而为变频器的正常工作状态保驾护航，大大强化其抵抗干扰的性能，维持稳健、高水平的工作状态。解决变频器受到的干扰问题，其实对于整个电力系统的正常运转来说也起到了极为重要的作用和意义。

参考文献

[1]曹希胜，张恩圆.变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法[J].科学技术创新，2019（14）：62-63.

[2]庞宇坤，韩天飚.变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法[J].科学技术创新，2018（28）：144-145.