电压波动对低压变频器影响及应对措施

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1、电压波动对低压变频器影响及应对措施（中国神华煤制油化工有限公司榆林化工分公司719300）电压波动对变频器工作有重要影响，然而由于种种原因，电压波动不可避免。木文说明了常见的电压波动原因，如电力系统波动、雷雨天气，负载突变等。结合电压波动对变频器造成的影响，从过电压和失电压两方面分别入手，提出了利用变频器自身功能和添加外部元器件等办法来解决电压波动对变频器的影响。关键词：低压波动；低压变频器；直流母线；工业自动化时代，不管是在机械生产制造业还是石油化工企业变频器都有广阔的应用空间。变频器能够实现电机的软启动、改变功率因数、改变频率、调节转速、提高运

2、转精度等功能。变频器的正常运行需要一个稳定的电力系统，然而在实际生产中，电压波动是不可避免的。为了确保变频器正常运行，不得不了解电压波动的原因，以便找到应对办法。一、电压波动的原因变频器对电网稳定性要求很高，以国家电网标准为例，对于C级电网最大允许10%的电压波动；对于B级电网，最大允许7%的电压波动；对于A级电网，只能允许5%的电压波动。电压波动超出范围会导致变频器异常停机，有可能酿成重大安全事故。电压波动的原因一般有这几种：①夏天雷电天气可能会导致供电系统过电压，生产企业往往通过安装避雷设施来保护设备。然而，避雷设备工作时为了限制过电压也会导致

3、供电系统电压短期内迅速降低，影响变频器工作。②大型负载的启停造成电压波动。大功率设备启动时，启动电流可达正常启动电流的7倍，导致其所在供电系统电压瞬时下降，影响变频器工作。当供电系统容量小时，这种影响尤为明显。③用电设备断路导致部分或全部供电系统跳闸。当设备出现短路故障时，系统中的保护装置会切断一定区域的供电。该区域内负载瞬吋失电，导致系统电压瞬间波动，即使变频器不在此区域内，也会受到影响。④倒闸操作吋，设备的运行状态变化，进而引起电压变化。二、电压波动对变频器的影响（一）过电压对变频器的影响整流电路和逆变电路构成了变频器的基本电路，先通过整流把交

4、流电转化为直流电，再通过逆变把直流电转化为特定频率的交流电输出到用电设备。变频器的过电压现象发生在直流冋路阶段，对变频器造成的损害分为以下两种情况：①频繁的过电压影响直流冋路滤波电容的使用寿命，如果电压过大甚至会击穿滤波电容，直接导致变频器不能正常工作。②电网系统过电压使整流所得直流电压出现跳跃，逆变所得电压波幅也会出现较大波动，输出电压到达电机后对电机的使用寿命造成影响。（二）欠电压对变频器的影响变频器的整流逆变过程使用很多功率型电子器件，如：IGBT、IGCT、GTO等。这些器件有一定抗过载能力，短暂的欠电压不会对变频器构成太大影响。若欠电压持

5、续时间过长，会导致变频器控制系统错乱，电子器件频繁关断，使用寿命缩短。同吋，变频器输出电压过低，或自行关断，停止输出。（三）电压偏移对变频器影响电压偏移是电力系统常见的问题，表现为电压周期性震荡，波动范围往往超过5%。当变频器的电压偏移范围超过滤波装置允许值的-25%到15%吋，控制柜里滤波装置的保护装置会自动切断电源，变频器连锁停机。（四）电压畸变对变频器的影响大型整流设备的使用会造成系统电压畸变，电流、电压出现高次谐波，进而影响电器两端的电压，让电力输出电压发生畸变。畸变的电压会使变频器在整流逆变过程中，可控硅异常触发，变频器也不再能检测到触发

6、角，系统因而不得不自动保护停机。（五）电压闪变对变频器的影响电压闪变是由于负载迅速变化而引起的，若电力系统容量小，电压闪变的发生概率比较高。电压闪变对变频器影响很明显，只要瞬间停电吋间达到0.1秒，变频器就会立刻进行保护停机。因为0.1秒己经是5个周波的时间，变频器检测不到电信号，可控硅自行关断，为避免损害变频器，系统自动关机。（六）频率偏移对变频器的影响系统有功功率和电源不平衡吋，电网输出频率会发生偏移。当电网频率偏移达到0.5%时，电网稳定性即受到很大影响。频率偏移是一个连锁反应，局部系统的有功功率缺失会导致频率降低，可能需切断负载，切断负载后

7、又会引起电压发生偏移。因此，频率偏移对电力系统影响很大。出现频率偏移后，变频器往往会保护停机，操作界面上显示电压频率过低警报。三、变频器失电压应对操作办法变频器系统本身具有一定应对电压波动的处理办法，适用于电压瞬间波动。不用改变系统，不用增设设备，只需要了解变频器的功能设置，并根据需要选择合适的设置方案即可应对电压波动问题。（一）动能缓冲功能的原理及参数设置电网瞬间断电后，电机等用电设备由于惯性仍处于运动状态。电机是负载，但不接电源吋，运转的电机处于发电的状态。而小于0.1秒的停电吋间不会使变频器停机，通过变频器内部的处理，能够把运转的电机当做发电

8、机来为变频器提供电能，在较短的时间内维持变频器正常工作。当供电系统瞬吋失压，母线电压由正常电压UN开始下降，达到变频器系统