变频器在电力系统工程应用中存在的干扰问题以及解决办法

接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。
单点接地电路或装置中，只有一个物理点定义为接地点，在低频下的性能好；多点接地装置中的各个接地点都直接接到距它最近的接地点，在高频下的性能好；混合接地是根据信号频率和接地线长度，采用单点接地和多点接地共用的方式。变频器本身有专用接地端子PE端，从安全和降低噪声的需要出发，必须接地。既不能将地线接在电器设备的外壳上，也不能接在零线上。可用较粗的短线，一端接到接地端子PE端，另一端与接地极相连，接地电阻取值＜100Ω，接地线长度在20m以内，并注意统一选择接地极的位置。
图2为变频调速传动系统一般抗干扰措施，可根据系统的抗干扰要求合理选择使用。为抑制变频器输入侧的谐波电流，改善功率因数，可在变频器输入端加装交流电抗器，选用与否可视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网允许的畸变程度而定，一般情况下采用为好。为改善变频器输出电流，减少电动机噪声，可在变频器输出端加装交流电抗器。若系统中含控制单元（如微机）等，必须在软件上采取抗干扰措施。
(5) 正确安装
变频器对安装环境要求较高。一般变频器使用手册规定温度范围为最低温度-10℃，最高温度不超过50℃；变频器的安装海拔高度应小于1000m，超过此规定应降容使用；变频器不能安装在经常发生振动的地点，对振动冲击较大的场合，应采用加橡胶垫等防振措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境；不能安装在潮湿环境中，如潮湿管道下应用密封柜式结构，并且要确保变频器通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量，其典型的损耗一般按变频器功率的3%来计算柜中允许的温升值。安装工艺要求如下。
① 确保控制柜中的所有设备接地良好，应该使用短、精的接地线（最好采用扁平导体或金属网，因其在高频时阻抗较低）连接到公共地线上。按国家标准规定，其接地电阻应小于4Ω。另外与变频器相连的控制设备（如PLC或PID控制仪）要与其共地。
② 安装布线时将电源线和控制电缆分开，例如使用独立的线槽等。若控制电路连接线须和电源电缆交叉，应成90°交叉布线。
③ 使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。
④ 确保控制柜中接触器的灭弧功能。交流接触器采用R-C抑制器，也可采用压敏电阻抑制器，如果接触器是通过变频器的继电器控制的，这一点特别重要。
⑤ 用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时，要将屏蔽层双端接地。
⑥ 如果变频器运行在对噪声敏感的坏境中，可以采用RFI滤波器减小来自变频器的传导和辐射干扰。为达到最优效果，滤波器与安装金属板之间应有良好的导电性。

5 系统设计应注意的其他问题
(1) 变频器与弱电控制设备分开布置
在设备排列布置时，应该注意将变频器单独布置，尽量减少可能产生的电磁辐射干扰。在实际工程中，由于受到房屋面积的限制，往往不可能有单独布置的位置，应尽量将容易受干扰的弱电控制设备与变频器分开，比如将动力配电柜放在变频器与控制设备之间。
(2) 变频器不可频繁操作
变频器电源输入侧可采用容量适宜的空气开关作为短路保护，但切记不可频繁操作。由于变频器内部有大电容，其放电过程较为缓慢，频繁操作将造成过电压而损坏元件。因此，应尽量由变频器、而不是通过接触器启停变频调速电机。
(3) 减少不必要的连线
为避免传导干扰，除了控制系统与变频器之间必须的控制线外，其它如控制电源等应分开。由于控制系统及变频器均需要24V直流电源，如果共用一个直流电源，有时变频器会通过直流电源对控制系统产生传导干扰。设计或订货时要特别加以说明，要求用两个直流电源分别对两个系统供电。
(4) 注意变频器对电网的干扰
变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响，使电网波形严重畸变，可能造成电网电压降很大、电网功率因数很低，大功率变频器应特别注意。采用无功自动补偿装置以调节功率因数，同时根据具体情况在变频器电源进线侧加电抗器以减少对电网产生的影响。进线电抗器可以由变频器供应商配套提供，但在订货时要加以说明。
(5) 应注意限制最低转速
在低转速时，电机噪声增大，电机冷却能力下降，若负载转矩较大或满载，可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机，应考虑加大额定功率，或增加辅助的强风冷却。
(6) 注意防止发生共振现象
由于定子电流中含有高次谐波成分，电机转矩中含有脉动分量，有可能造成电机的振动与机械振动产生共振，使设备出现故障。预先找到负载固有的共振频率后，利用变频器频率跳跃功能设置，躲开共振率点。
(7) 变频器柜不宜安置其它操作性开关电器
变频器柜内除本机专用的空气开关外，不宜安置其它操作性开关电器，以免开关噪声入侵变频器，造成误动作。