中化重庆涪陵化工 郑会明

　　1 引言

　　在上世纪80年代后期，随着电子（微电脑）、信息、智能技术的不断提高，特别是PWM--脉宽调制技术的诞生，变频技术更是得到了突飞猛进的发展。采用PWM技术的变频器，由于其具备卓越的调速性能、完备的保护功能及超凡的节能效果，在全球范围内，作为高科技产品的变频器inverter得到了非常广泛的应用，给全世界人们的生产和生活带来了极大的便利；可以说，变频器已经时时、刻刻、处处不断地影响、提高、改善着我们的生产和生活。

　　但是，变频器在应用中存在着非常严重的干扰问题，对电能质量的影响更是与日俱增。市场上的厂家、经销商或产品样本、说明书等资料出于商业目的，过度夸大其产品的功能、买点，而忽视其产品的瑕疵、不足，特别是对电能质量的危害，表述不是那么严谨，未将输入/输出电抗器纳入标配，从而在有意无意间将变频器的应用引入一种歧途、盲从。本文就变频器在运行中对电能质量的影响及谐波治理作一些探讨。

　　2 事故举例

　　本世纪初，中化涪陵化工与四川大学合作，联合研发了一个化工项目--精制湿发磷酸（简称PPA。分化肥级、饲料级、食品级磷酸盐，效果好，获国家奖励），现已形成完整的工艺包，并先后向国内多家企业转让。我司承建了首套装置，其配电规模为：2台主变1250KVA，41面低压柜，其中无功补偿柜4面，4*160kvar，使用3～90kw变频器50余台，见下图1。

　　受当初经济环境影响，为节约投资，电气专业在设计时，变频器均未配置输入、输出电抗器，无功补偿柜也未设置限流电抗器。见下图2。

　　装置建成试运行后，配电系统发生多次故障：变频器时常报过流、放炮、甚至烧坏IGBT模块；无功补偿电容鼓泡、失效；电子仪表失灵、烧坏；个别电机发热、振动、噪声等等。经采取一系列措施--咨询厂商、查询资料、现场测试，最终认定是变频器高次谐波污染所致；配置合适电抗器后，故障得到有效遏制，配电系统、设备等得以正常运行。

　　在后续装置建设中，总结了经验，配电系统采取了上述措施，使整体工艺包更加趋于完善。

　　3 高次谐波对电网的危害（电源质量的污染）

　　变频器影响电能质量，究其原因分析如下：

　　由于目前通用的变频器几乎都采用PWM控制技术，其输入、输出电流，输出电压波形都是（矩形方波）等效正弦波，而不是标准的正弦波，见下图3。

　　（1）按傅氏级数分解，除基波外其中还含有很多高次谐波成分，它们会以电磁辐射、线路传导等方式把干扰源传送到电网上，对周围的电子设备、元件的工作造成严重干扰；