采用變頻器驅動的電動機系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調節(jié)方便、維護簡單、網絡化等優(yōu)點而被越來越多的應用。但是，由于變頻器特殊的工作方式帶來的干擾越來越不容忽視。變頻器干擾主要有：一是變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件，其產生的諧波對電網將產生傳導干擾，引起電網電壓畸變（電壓畸變率用THDv表示，變頻器產生諧波引起的THDv在10~40%左右），影響電網的供電質量；二是變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開關器件，在輸出能量的同時將在輸出線上產生較強的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。

一、諧波和電磁輻射對電網及其它系統(tǒng)的危害：

1．諧波使電網中的電器元件產生了附加的諧波損耗，降低了輸變電及用電設備的效率。

2．諧波可以通過電網傳導到其它的用電器，影響了許多電氣設備的正常運行，比如諧波會使變壓器產生機械振動，使其局部過熱，絕緣老化，壽命縮短，以至于損壞；還有傳導來的諧波會干擾電器設備內部軟件或硬件的正常運轉。

3．諧波會引起電網中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大。

4．諧波或電磁輻射干擾會導致繼電器保護裝置的誤動作，使電氣儀表計量不準確，甚至無法正常工作。

5．電磁輻射干擾使經過變頻器輸出導線附近的控制信號、檢測信號等弱電信號受到干擾，嚴重時使系統(tǒng)無法得到正確的檢測信號，或使控制系統(tǒng)紊亂。

一般來講，變頻器對電網容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯，這也就是諧波不被大多數(shù)用戶重視的原因。但對系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧波產生的干擾就不能忽視。

二、有關諧波的國際及國家標準

現(xiàn)行的有關標準主要有：國際標準IEC61000-2-2，IEC61000-2-4，歐洲標準EN61000-3-2，EN61000-3-12，國際電工學會的建議標準IEEE519-1992，中國國家標準GB/T14549-93《電能質量共用電網諧波》。下面分別做簡要介紹：

1．國際標準：

IEC61000-2-2標準適用于公用電網，IEC61000-2-4標準適用于廠級電網，這兩個標準規(guī)定了不給電網造成損害所允許的諧波程度，它們規(guī)定了最大允許的電壓畸變率THDv。

IEC61000-2-2標準規(guī)定了電網公共接入點處的各次諧波電壓含有的THDv約為8%。

IEC61000-2-4標準分三級。第一類對諧波敏感場合（如計算機、實驗室等）THDv為5%；第二類針對電網公共接入點和一部分廠內接入點THDv為8%；第三類主要針對廠內接入點THDv為10%。

以上兩個標準還規(guī)定了電器設備所允許產生諧波電流的幅值，前者主要針對16A以下，后者主要針對16A到64A。

IEEE519-1992標準是個建議標準，目標是將單次THDv限制在3%以下，總THDv限制在5%以下。

2．國內標準：

GB/T14549-93中規(guī)定，公用電網諧波電壓（相電壓）限值為380V(220V)電網電壓總THDv為5%，各次諧波電壓含有率奇次為4%，偶次為2%。

由以上標準看來，一般單次電壓畸變率在3~6%，總電壓畸變率在5~8%的范圍內是可以接受的。

三、減少變頻器諧波對其它設備影響的方法

1．增加交流/直流電抗器

采用交流/直流電抗器后，進線電流的THDv大約降低30%~50%，是不加電抗器諧波電流的一半左右。

2．多相脈沖整流

在條件具備，或者要求產生的諧波限制在比較小的情況下，可以采用多相整流的方法。12相脈沖整流THDv大約為10%~15%，18相脈沖整流的THDv約為3%~8%，滿足EN61000-3-12和IEEE519-1992嚴格標準的要求。缺點是需要專用變壓器和整流器，不利于設備改造，價格較高。

3．無源濾波器

采用無源濾波器后，滿載時進線中的THDv可降至5%~10%，滿足EN61000-3-12和IEEE519-1992的要求，技術成熟，價格適中。適用于所有負載下的THDv<30%的情況。缺點是輕載時功率因數(shù)會降低。

4．輸出電抗器

也可以采用在變頻器到電動機之間增加交流電抗器的方法，主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過程中，線路產生的電磁輻射。該電抗器必須安裝在距離變頻器最近的地方，盡量縮短與變頻器的引線距離。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動機的連線時，可不使用這方法，但要做到電纜的鎧在變頻器和電動機端可靠接地，而且接地的鎧要原樣不動接地，不能扭成繩或辨，不能用其它導線延長，變頻器側要接在變頻器的地線端子上，再將變頻器接地。

審核編輯 黃宇