三、抑制高次諧波的對策
1. 相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)
變頻器輸入電流中偶次諧波和3倍次諧波含量很小，一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)，因此本文主要以分析輸入電流中的5，7，11，15，17，19次諧波電流為例。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBT14549—93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》和GB12668.3—2003《調(diào)速電氣傳動系統(tǒng)產(chǎn)品的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)及其特定的試驗方法》，公共連接點（PCC）的諧波電流限值與電源短路電流和最大基波負(fù)載電流之比相關(guān)。在基準(zhǔn)短路容量下各次諧波電流允許值如表3所示。
表3 基準(zhǔn)短路容量下各次諧波電流允許值
其中，基準(zhǔn)短路容量（Sj）和電壓的關(guān)系為0.38kV～10MVA；6kV10kV～100MVA。
本文中用的諧波電流限值為GBT14549～93中規(guī)定的基準(zhǔn)短路容量下各次諧波電流允許值，而GB12668.3～2003附錄B中給出的指標(biāo)為不同Rsc下各次諧波電流的限值（%），兩者可以互相折算，用戶可以根據(jù)自己的實際情況自行選擇。
2. 不同系統(tǒng)配置時的諧波含量
根據(jù)三菱電機提供的數(shù)據(jù)，使用二極管三相橋整流變頻器時，不同配置下的諧波含量如表4所示。
表4 諧波電流含量表
四、諧波電流計算方法
1. 計算步驟
如前所述，變頻器的諧波電流很難直接通過解析公式計算。下面推薦一種計算方法，供大家參考。
步驟1：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和實際變壓器的短路容量計算所允許的各次諧波電流，具體公式為
Ih=IGB（Sr/Sj）
式中：Ih為各次諧波電流允許限值；IGB為基準(zhǔn)短路容量下各次諧波電流限值；Sr為實際短路容量，MVA；Sj為基準(zhǔn)短路容量，380V時取10MVA。
同一公共連接點的每個用戶向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此用戶在該點的協(xié)議容量或最大負(fù)荷容量與其供電設(shè)備容量之比進行分配。如果簡單地用諧波電流算術(shù)和的方法，得到的結(jié)果往往過于保守，會造成資源的浪費。推薦使用偽平方求和的方法，即有
Ihi=Ih（Si/St）1/a
式中：Si為用戶的用電協(xié)議容量或最大負(fù)荷容量，MVA；St為供電設(shè)備容量，MVA；Ihi為折算后的各次諧波電流允許值；a為相位疊加系數(shù)，按表5進行取值。各次諧波的相位疊加系數(shù)如表5所示。
表5 各次諧波的相位疊加系數(shù)
步驟2：額定電流折算
I’e=Ie×（0.38標(biāo)準(zhǔn)電壓）
式中：I’e為折算后的額定電流；Ie為變頻器的額定電流。
步驟3：根據(jù)表4以及變頻器的電路形式來確定各次諧波電流的大小，并和步驟1的結(jié)果相比較，判斷是否符合國標(biāo)。計算公式如下：
Ih=I’e×諧波含量（%）×負(fù)載率
如果不符合國標(biāo)，則應(yīng)采用其他的對策，如使用電抗器、添加諧波補償設(shè)備等。
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