ELTROPLAN-REVCON在驅(qū)動(dòng)工程領(lǐng)域已經(jīng)活躍了一段時(shí)間(近二十年),代表了創(chuàng)新,多功能性和高性能。廣泛的產(chǎn)品組合涵蓋再生單元,供電和反饋單元,無(wú)源諧波濾波器,DC-DC轉(zhuǎn)換器和逆變器。我們的組件用于驅(qū)動(dòng)工程和自動(dòng)化以及可再生能源領(lǐng)域的許多不同應(yīng)用中;例如,在提升和輸送系統(tǒng),電梯行業(yè),發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái),自動(dòng)扶梯和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中。
我們的產(chǎn)品遍布世界各地
我們充滿活力的員工團(tuán)隊(duì)始終關(guān)注客戶的個(gè)性化需求。我們將客戶的寶貴建議與工程師和供應(yīng)商的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。良好的合作是我們公司成功的條件。因此,我們特別強(qiáng)調(diào)與業(yè)務(wù)伙伴之間的長(zhǎng)期積極關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,我們成功地為大多數(shù)產(chǎn)品創(chuàng)造了非常短的交貨時(shí)間,從而使客戶受益。由于不斷的發(fā)展和產(chǎn)品的優(yōu)化,ELTROPLAN-REVCON是您身邊可靠且稱職的合作伙伴。
· 我們的客戶是重點(diǎn):ELTROPLAN-REVCON提供定制解決方案-根據(jù)客戶要求和技術(shù)要求制造的解決方案。
· 個(gè)性化制造和靈活生產(chǎn):在生產(chǎn)線的末端,每種產(chǎn)品都是個(gè)性化的,并根據(jù)客戶要求進(jìn)行了優(yōu)化。
· ELTROPLAN-REVCON擁有許多不同產(chǎn)品的國(guó)際專利
· ELTROPLAN GmbH由Dipl.-Ing在Soest區(qū)成立。1991年,沃爾夫?qū)?/span>·施密特(Wolfgang Schmidt)致力于使世界變得更好。所有這一切都始于主要業(yè)務(wù)目的,即用法律規(guī)定的現(xiàn)代產(chǎn)品代替不含PCB的現(xiàn)代產(chǎn)品來(lái)代替含PCB的中壓變壓器。這些活動(dòng)由中壓和低壓站的維護(hù)來(lái)補(bǔ)充。
· 從1993年開(kāi)始,開(kāi)發(fā)了第一個(gè)再生單元。三年后,隨著ELTROPLAN REVCON GmbH的成立,第一臺(tái)再生裝置投放市場(chǎng)。1997年,公司從Unna搬到B?nen的新生產(chǎn)基地和行政大樓,并成長(zhǎng)為擁有許多不同產(chǎn)品國(guó)際專利的中型公司。
· 最初,公司只有6名員工。如今,ELTROPLAN REVCON GmbH已擁有近50家。
· 在2007年,生產(chǎn)和行政大樓擴(kuò)建了一個(gè)生產(chǎn)和400平方米的倉(cāng)庫(kù)。甚至不到7年,2014年8月就完成了下一個(gè)類似規(guī)模的擴(kuò)建大樓。直到今天,公司總部仍位于伯嫩,沒(méi)有其他子公司,但該公司在某些地方由分銷合作伙伴代表其他國(guó)家。
· 自成立以來(lái),ELTROPLAN REVCON一直在發(fā)展,現(xiàn)已躋身世界出口商之列。
· 從一開(kāi)始,ELTROPLAN REVCON GmbH就致力于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品。自從一開(kāi)始就售出的所有產(chǎn)品都特別強(qiáng)調(diào)平均運(yùn)行時(shí)間和輸出,可以取代典型核電站的輸出-無(wú)任何排放!
· 能源回收和節(jié)能,這就是ELTROPLAN REVCON GmbH每天改善世界的方式。
為了理解為什么需要諧波解決方案指南,我們需要回到19世紀(jì)末,當(dāng)時(shí)電力需求的增加導(dǎo)致對(duì)公共電源的需求。“ AC”和“ DC”這兩個(gè)概念之間的沖突導(dǎo)致了1890年左右的“潮流之戰(zhàn)”。兩種技術(shù)都得到了推廣和安裝,但是最終,“潮流”在交流技術(shù)的支持者的反對(duì)下贏得了勝利。 Thomas A. Edison領(lǐng)導(dǎo)的直流電的支持者。勝利主要是通過(guò)使用變壓器在遠(yuǎn)距離傳輸能量的能力而獲得的。認(rèn)識(shí)到交流電的優(yōu)勢(shì),喬治·威斯汀豪斯(George Westinghouse)從盧西安·高拉德(Lucien Gaulard)和約翰·吉布斯(John Gibbs)手中購(gòu)買(mǎi)了變壓器的專利權(quán)(1885年稱為“二次發(fā)電機(jī)”),交流電的勝利也隨之而來(lái)。
在“電流之戰(zhàn)”期間,電力的目的主要是提供線性負(fù)載,例如閃電和簡(jiǎn)單的電機(jī),因此交流電流的弊端是無(wú)法預(yù)料的。隨著世界范圍內(nèi)半導(dǎo)體和其他非線性負(fù)載的迅速增加,我們現(xiàn)在面臨著保持交流電源清潔或至少保持必要清潔的挑戰(zhàn)。
電流與電壓不成比例的電氣負(fù)載稱為非線性負(fù)載。線性負(fù)載是純正弦曲線的,并且可以是電阻性,電感性或電容性的。要驗(yàn)證線性和非線性負(fù)載之間的差異,請(qǐng)參考下圖。
至少在此簡(jiǎn)化圖中,如圖1.2和1.3所示的負(fù)載是純正弦曲線。基于此,通常將功率因數(shù)定義為電壓和電流之間的相位關(guān)系,盡管實(shí)際上這是位移因數(shù)。因此,文獻(xiàn)中經(jīng)常將功率因數(shù)稱為“真實(shí)功率因數(shù)”,以避免產(chǎn)生誤解。
(真)功率因數(shù)和位移因數(shù)的定義是:(v 1和i 1指的是基頻)
在所有項(xiàng)目均為純正弦波的條件下,pf和df可以具有相同的值。在實(shí)際的應(yīng)用程序中不會(huì)發(fā)生這種情況,稍后將對(duì)此進(jìn)行更深入的說(shuō)明。繼續(xù)將pf誤用于df會(huì)導(dǎo)致所謂的功率因數(shù)校正設(shè)備(PFC)。由于此PFC僅專注于相位校正,因此無(wú)法解決與其他失真有關(guān)的問(wèn)題。基本上,主電源會(huì)有不同的失真,例如:
本文著重于諧波失真,尤其是變頻驅(qū)動(dòng)器引起的失真。降低諧波的措施通常也會(huì)對(duì)其他類型的失真產(chǎn)生積極影響。
理想情況下,所有負(fù)載和源均具有純正弦電流波形。但是不幸的是,大多數(shù)設(shè)備的真實(shí)波形是非常不同的。諸如標(biāo)準(zhǔn)6脈沖變頻驅(qū)動(dòng)器的輸入電流之類的非線性負(fù)載(如圖1.4所示)正在引起電源電壓失真。通常通過(guò)總諧波失真THD評(píng)估這種失真。電力設(shè)備本THD通常獲得來(lái)自2個(gè)頻率次直至40 次諧波。從數(shù)學(xué)上講,諧波不僅限于第40 次諧波,還不限于其他主題,例如音頻設(shè)備失真;THD范圍定義可能有所不同。
為了評(píng)估諧波失真,我們需要從數(shù)學(xué)角度理解諧波:諧波是基頻的倍數(shù)(n th諧波= n?f)。
對(duì)于最常見(jiàn)的50Hz家用電源,這意味著:
2 次諧波100Hz的= |
7 次諧波。= 350Hz |
12 次諧波= 600Hz |
17 次諧波= 850Hz |
3 次諧波= 150Hz |
8 次諧波= 400Hz |
13 次諧波= 650Hz |
18 次諧波= 900Hz |
4 次諧波200Hz的= |
9 次諧波= 450Hz |
14 次諧波= 700Hz |
19 次諧波= 950Hz |
5 次諧波= 250Hz |
10 次諧波。= 500赫茲 |
15 次諧波= 750Hz |
20 次諧波= 1000Hz |
6 個(gè)諧波= 300Hz的 |
11 次諧波= 550Hz |
16 次諧波= 800Hz |
… |
在einzelnen Frequenzen中進(jìn)行Fourier-Transformation轉(zhuǎn)換 Dies bedeutet死于信號(hào)eine Funktion主義者,死于einzelne Oberschwingungen unterteilt werden kann。Die nachstehende Tabelle hilft,das Prinzip zu verifizieren。
這意味著從數(shù)學(xué)角度來(lái)看,可以通過(guò)累加不同階次,相位和幅度的諧波來(lái)創(chuàng)建任何周期信號(hào)。
如圖1.4所示,標(biāo)準(zhǔn)的直流扼流圈驅(qū)動(dòng)器的輸入電流形狀遠(yuǎn)離正弦波,交流扼流圈的驅(qū)動(dòng)器的輸入電流基本相似。沒(méi)有任何電感的驅(qū)動(dòng)器的輸入電流形狀會(huì)明顯變差。盡管諧波失真的來(lái)源很多,但很大一部分是由變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)引起的。因此,這些頁(yè)面專注于驅(qū)動(dòng)器解決方案。
當(dāng)在電力供應(yīng)和電氣設(shè)備的上下文中談到諧波,這2之間相關(guān)的諧波失真次和40 次諧波(在50Hz的電源,這是等于到100Hz - 2kHz的)。該頻率范圍受制于不同的標(biāo)準(zhǔn)和諧波建議,并且這些標(biāo)準(zhǔn)可能很快就會(huì)擴(kuò)展到2kHz至9kHz的頻率。
在完全對(duì)稱的三相電源中,一個(gè)6脈沖的整流器輸入不會(huì)對(duì)3的倍數(shù)的諧波造成任何失真,也不會(huì)對(duì)偶數(shù)諧波產(chǎn)生任何失真。在2次 - 40 次這不包括各次諧波,除了以下12:5 次,7 次,11 次,13次,17 次,19 次,23 次,25 次,29 次,31 次,35 次,37 次。這就是為什么標(biāo)準(zhǔn)和建議書(shū)要注意這些單獨(dú)的諧波次數(shù)的原因。當(dāng)然,沒(méi)有真正的電源是完全對(duì)稱的。因此,諧波也會(huì)在其他諧波階次上引起。
諧波失真通過(guò)總諧波失真(THD)或總需求失真(TDD)進(jìn)行評(píng)估,總失真和失真分別針對(duì)電流和電壓失真進(jìn)行分離。
電流的THDi總諧波失真是設(shè)備最常用的評(píng)估方法。該計(jì)算考慮的是直到40 次的所有諧波電流之和。
該評(píng)估用于許多標(biāo)準(zhǔn),并且基本上顯示了相對(duì)于基波電流的諧波電流。電壓失真稱為THDv,使用單個(gè)電壓諧波代替電流進(jìn)行計(jì)算非常相似。
從根本上說(shuō),THD是對(duì)諧波失真的良好評(píng)估,但不足以對(duì)諧波可能引起的問(wèn)題進(jìn)行全面評(píng)估。造成這種情況的主要原因很簡(jiǎn)單,并且基于以下電感相關(guān)性:
電感的阻抗取決于頻率。這意味著:較高頻率分量的較高功率損耗。因此,像變壓器和其他電感這樣的設(shè)備對(duì)高階組件很敏感。這就是為什么即使實(shí)際標(biāo)稱功率遠(yuǎn)低于變壓器的標(biāo)稱功率,高次諧波失真仍可能導(dǎo)致變壓器過(guò)載的原因。
這種相關(guān)性還表明,THD未能充分描述諧波電流造成的影響。例如:如果我們將第5 次諧波(I 5 = 100A)的100A失真與第37 次諧波(I 37 = 100A)的100A失真進(jìn)行比較,那么這些電流將對(duì)THDi值產(chǎn)生相同的影響。但是,由于該頻率上的較高阻抗,由I 37引起的變壓器內(nèi)部的功率損耗將明顯更高。
通常,設(shè)備的失真在高次諧波時(shí)較低。盡管如此,這就是為什么標(biāo)準(zhǔn)和建議不僅要注意THD,還要注意單個(gè)數(shù)字和高次諧波的原因。對(duì)高次諧波的一個(gè)常見(jiàn)的評(píng)價(jià)是偏加權(quán)諧波失真PWHD這是在不同的標(biāo)準(zhǔn)和建議用于評(píng)價(jià)高次諧波,在這種情況下,所有的諧波從14 日到40 日。
以下計(jì)算顯示了電流的PWHD的計(jì)算;電壓失真的計(jì)算是相等的,但顯然是指單個(gè)諧波電壓幅度。
這些諧波評(píng)估THD和PWHD用于大多數(shù)通用標(biāo)準(zhǔn)中,尤其是在IEC 61000和EN 50160的不同部分中。
標(biāo)準(zhǔn)IEEE 519-2014是電力系統(tǒng)諧波控制的推薦實(shí)踐和要求。該標(biāo)準(zhǔn)提供了建議的實(shí)踐,如何處理諧波失真,并對(duì)諧波電流使用了稍有不同的評(píng)估:
乍看之下,該方程可能看起來(lái)等于THDi,其差為分母,并使用IL代替I 1。兩個(gè)I 大號(hào)和我1被定義為基波電流,或“1 第一諧波”,所以通常為50Hz或60Hz。我1 是每個(gè)工作點(diǎn)的基本電流,但是ILE由IEEEE定義為:“此電流值可以在PCC上確定,并且應(yīng)取作對(duì)應(yīng)于前十二個(gè)月中每個(gè)月的最大需求的電流之和。除以12。“由于系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)過(guò)載,通常導(dǎo)致額定負(fù)載下的TDD值低于THDi,但特別是部分負(fù)載下,這會(huì)導(dǎo)致較低的TDD值(見(jiàn)圖1)。
電壓失真是由單個(gè)諧波電流的幅度引起的,而不是由實(shí)際工作點(diǎn)的百分比值引起的。VFD設(shè)備顯示出隨著負(fù)載增加而增加的諧波電流,因此TDD提供了有關(guān)對(duì)電源的影響的更準(zhǔn)確的信息。
下圖顯示了TDD和THDi與具有無(wú)源諧波濾波器輸入的VFD值之間的相關(guān)性。
想象上圖僅顯示THDi。現(xiàn)在,經(jīng)驗(yàn)不足的用戶可能會(huì)認(rèn)為在18%的電機(jī)負(fù)載下諧波失真最嚴(yán)重。TDD曲線顯示,在120%的負(fù)載下,最嚴(yán)重的失真。這就是為什么TDD是一種更加用戶友好的方法來(lái)評(píng)估或指定特定系統(tǒng)中的諧波失真的原因。
諧波分量的測(cè)量非常復(fù)雜,但是質(zhì)量測(cè)量設(shè)備(例如功率分析儀)能夠測(cè)量諧波分量并顯示THDi和THDv值,某些設(shè)備還顯示PWHD值。但是,測(cè)量設(shè)備通常無(wú)法了解IEEE定義的I L,因此普通功率分析儀無(wú)法顯示TDD。如果您能夠評(píng)估I L,則可以從任何工作點(diǎn)以及相應(yīng)的THDi和I 1值計(jì)算TDD 。
但是,這些評(píng)估僅出于興趣,或者用戶是否希望檢查設(shè)備提供商是否符合規(guī)定的值。基本上,TDD始終低于THDi值。
基本上,電流失真對(duì)于設(shè)備(VFD)本身并不是一個(gè)重大問(wèn)題,但是非正弦電流會(huì)導(dǎo)致正弦電源失真。電源的這種失真會(huì)影響所連接的設(shè)備。電壓畸變的影響是多種多樣的,最典型的影響是變壓器和PFC應(yīng)用(電容器組)的過(guò)熱。諧波失真的影響被低估了,這是電氣和機(jī)械設(shè)備預(yù)期壽命的顯著降低。
下面列出了與諧波失真有關(guān)的最常見(jiàn)問(wèn)題:
變壓器和PFC
電感損耗增加:
(↑頻率=↑阻抗)
降低功率!預(yù)期壽命降低!效率降低!
變壓器和電容器組必須過(guò)大,否則可能在標(biāo)稱負(fù)載下過(guò)熱。
電子設(shè)備
損耗增加,使用壽命降低。
設(shè)備故障→數(shù)據(jù)丟失,生產(chǎn)損失,設(shè)備成本
信號(hào)評(píng)估錯(cuò)誤→故障排除成本和生產(chǎn)損失
電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)(不受控制)
增加損耗并降低使用壽命。
降低了軸輸出上的扭矩和不穩(wěn)定扭矩(甚至振動(dòng))。降低軸承,齒輪箱和其他連接設(shè)備的使用壽命。
系統(tǒng)效率
設(shè)備效率可能會(huì)受到電源電壓諧波失真的影響。另外,連接線會(huì)產(chǎn)生更高的損耗。這導(dǎo)致用戶更高的成本。
諧波緩解設(shè)備基本上分為兩個(gè)不同的部分:無(wú)源和有源解決方案。
消除諧波的最基本的無(wú)源解決方案是交流或直流電抗器(電感),通常變頻器制造商已經(jīng)安裝了該電感器,或者至少指定了必須安裝哪種電感器(通常為2-4%)。在這種設(shè)置下,扼流圈的性能是有限的(?35-45%THDi),因此本文將扼流圈視為最小值,并重點(diǎn)關(guān)注<10%THDi的解決方案。真正的無(wú)源解決方案包括L和C電路(不幸的是有時(shí)也包括R)。根據(jù)使用的品牌,質(zhì)量和性能有很大不同。
有源解決方案包括:與LCL濾波器和并聯(lián)有源諧波濾波器結(jié)合的有源輸入電路。
從硬件角度看,有源前端(AFE)和低諧波驅(qū)動(dòng)器(LHD)通常相等。當(dāng)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),AFE技術(shù)可為您提供優(yōu)勢(shì)或再生能量。由于此功能顯然對(duì)于簡(jiǎn)單的安裝(如泵和風(fēng)扇)沒(méi)有用,因此與LHD推廣了相同的硬件,而LHD現(xiàn)在禁用了再生功能。
實(shí)際上,不同品牌對(duì)“低諧波驅(qū)動(dòng)器”的規(guī)定有所不同。一些制造商將此稱為具有內(nèi)部電感的標(biāo)準(zhǔn)逆變器,其他制造商則使用內(nèi)部無(wú)源濾波器。因此,在比較LHD時(shí),必須注意內(nèi)部設(shè)置和生成的THDi。
下圖顯示了用于諧波緩解的最常見(jiàn)解決方案的簡(jiǎn)化設(shè)置以及典型的THDi性能。
無(wú)源諧波濾波器是L和C的不同電路,不幸的是有時(shí)也是R。質(zhì)量和性能在很大程度上取決于所使用的品牌。盡管不能保證諧波性能值<3%THDi。典型的規(guī)定性能是THDi的<5%或<10%。無(wú)源諧波濾波器非常簡(jiǎn)單,通常是減輕諧波的最合適選擇。但是,取決于內(nèi)部設(shè)置,仍然存在很大差異。因此,必須特別注意以下特征:
1.效率(此值應(yīng)盡可能高:對(duì)于>
100A,至少為99%的效率)。
2.直流電壓降(在額定負(fù)載下,濾波器不應(yīng)引起直流母線上的電壓降
(如果這樣做,可以使用額定電流更高的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行補(bǔ)償)。
3.性能條件(請(qǐng)確保在
實(shí)際條件下達(dá)到規(guī)定的性能,某些PHF定義<5%THDi,但僅在理想網(wǎng)絡(luò)上)。
有源前端和低諧波變頻器是帶有IGBT輸入的設(shè)備。該有效輸入允許應(yīng)用限制輸入電流上的諧波,因此允許幾乎為正弦的電流波形。不同的品牌達(dá)到不同的性能,但基本上可以達(dá)到3-5%的THDi。此技術(shù)始終與LCL濾波器組件結(jié)合在一起。
不幸的是,該技術(shù)的高開(kāi)關(guān)頻率帶來(lái)了兩個(gè)明顯的缺點(diǎn):
1.系統(tǒng)的效率明顯低于其他解決方案(通常損耗增加1-3%)。
2.技術(shù)帶來(lái)一個(gè)干凈的信號(hào)上的高次諧波高達(dá)40 個(gè),但它也將
引起上高次諧波新的失真,通常在從諧波區(qū)域
50th至200 th(該頻段的失真已經(jīng)引起問(wèn)題
,將很快由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié))。
基于這些缺點(diǎn),不建議將該技術(shù)用于諧波抑制。
一些變頻器制造商已經(jīng)意識(shí)到了這些缺點(diǎn),并在內(nèi)部使用了有源或無(wú)源諧波濾波器,但仍稱該解決方案為低諧波變頻器。建議使用這些解決方案。因此,必須注意“低諧波變頻器”的內(nèi)部設(shè)置。
有源諧波濾波器是將諧波注入電源的并聯(lián)濾波器電路。與系統(tǒng)中的諧波相比,這些諧波具有180°的相移。因此,注入的諧波消除了從主電源中看到的諧波。下圖有助于驗(yàn)證原理。
當(dāng)使用高質(zhì)量的有源濾波器時(shí),濾波器的效率通常約為97%。乍一看,它看起來(lái)很低,但是對(duì)于系統(tǒng)而言,這幾乎與高效無(wú)源諧波濾波器一樣好,其原因在于拓?fù)洌杭僭O(shè)負(fù)載為1000A,THDi為35%,產(chǎn)生的諧波電流為1000A?35%= 350A(簡(jiǎn)化的諧波電流估算)。這意味著有源諧波濾波器的尺寸僅需適用于350A。無(wú)源諧波濾波器和有源前端技術(shù)的大小適合1000A的滿載電流。假設(shè)THDi為35%,則基于負(fù)載的效率約為99%。
考慮到所有安裝成本后,有源濾波器解決方案的投資通常要比無(wú)源濾波器解決方案的投資高,但是放置一個(gè)中央有源濾波器而不是許多小型無(wú)源濾波器可能是正確的選擇。因此,在比較有源諧波濾波器和無(wú)源諧波濾波器時(shí)(只要我們比較高效和高質(zhì)量的產(chǎn)品)就沒(méi)有“最佳解決方案”。正確的選擇取決于系統(tǒng)。
同時(shí)提供有源和無(wú)源諧波濾波器的分銷商和公司都可以對(duì)此選擇給出無(wú)私的建議。此外,他們將能夠提供兩種技術(shù)的組合,這通常是最佳的技術(shù)和商業(yè)解決方案。
就諧波失真而言,電力供應(yīng)機(jī)構(gòu)提供的限制非常高(取決于面積)。因此,建議使用IEEE 519-2014作為電源質(zhì)量的參考。該建議提供了很好的指導(dǎo),并確保合理地限制電源的失真。對(duì)于具有許多驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng),建議使用以下語(yǔ)句:
“系統(tǒng)應(yīng)滿足最新版IEEE 519諧波準(zhǔn)則中規(guī)定的所有要求。”
基本上,您可以為每個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器聲明IEEE 519,但這可能會(huì)排除最佳解決方案,因?yàn)槊總€(gè)VSD都需要單獨(dú)的諧波濾波器。尤其是將大型和大型驅(qū)動(dòng)器組合在一起的系統(tǒng)會(huì)受益于無(wú)源和有源諧波濾波器的組合,因?yàn)樗梢院雎暂^小的濾波器,并為更高的額定功率使用高質(zhì)量的濾波器。與為每個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器使用低質(zhì)量的諧波濾波器相比,這可以為您提供相同甚至更好的總體性能。
對(duì)于高負(fù)荷應(yīng)用,例如HVAC行業(yè),不僅必須指定諧波性能,而且還必須確定諧波解決方案的效率。因此,可以在招標(biāo)中增加以下句子:
標(biāo)稱輸入電流<100A的VSD的諧波解決方案的效率應(yīng)> 98%。
標(biāo)稱輸入電流> 100A的VSD的諧波解決方案應(yīng)具有> 99%的效率。
諧波解決方案不得因直流總線電壓波動(dòng)而影響VSD的效率。
由于不同品牌的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)差異很大,因此建議使用根據(jù)您的要求提供延長(zhǎng)保修期的制造商。無(wú)源濾波器的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)至少為10-15年。
另外,建議聲明連接點(diǎn)的可用短路功率(請(qǐng)參見(jiàn)下一章)。如果未提供,則將采用最低的短路功率比,因此成本可能會(huì)高于必要水平。
單個(gè)設(shè)備的諧波電流會(huì)引起電源電壓的諧波失真。原因?qū)τ诒疚膩?lái)說(shuō)太復(fù)雜了,但是從根本上講,重要的是要知道,相等大小的諧波電流會(huì)根據(jù)其阻抗而在電壓上引起不同的諧波失真。想象一下,空載的100kVA發(fā)電機(jī)具有2%的THDv預(yù)失真:如果您將VSD與3%的THDi連接,將導(dǎo)致電壓失真,例如3%的THDv(結(jié)果顯然取決于VSD的大小)。
現(xiàn)在,想象將相同的VSD連接到具有相同2%THDv預(yù)失真的200kVA發(fā)電機(jī):產(chǎn)生的THDv會(huì)好得多(介于2%和3%之間)。真正的計(jì)算要復(fù)雜得多,但其實(shí)質(zhì)是:如果您的主電源是“周”,則諧波電流對(duì)THDv的影響要比“強(qiáng)”網(wǎng)絡(luò)高。
現(xiàn)在顯然“強(qiáng)”和“周”不是精確的信息,因此標(biāo)準(zhǔn)指的是短路功率與連接功率的比值,用于評(píng)估電源的強(qiáng)度。在IEEE 519-2014中,您可以找到下表:
最大諧波電流失真,以I L的百分比表示 |
||||||
個(gè)別諧波階數(shù)(奇次諧波) |
||||||
我SC / I 大號(hào) |
<11 |
11≤h<17 |
17≤h<23 |
23≤h<35 |
35 <小時(shí) |
TDD |
<20 |
4.0 |
2.0 |
1.5 |
0.6 |
0.3 |
5.0 |
20 <50 |
7.0 |
3.5 |
2.5 |
1.0 |
0.5 |
8.0 |
50 <100 |
10.0 |
4.5 |
4.0 |
1.5 |
0.7 |
12.0 |
100 <1000 |
12.0 |
5.5 |
5.0 |
2.0 |
1.0 |
15.0 |
> 1000 |
15.0 |
7.0 |
6.0 |
2.5 |
1.4 |
20.0 |
對(duì)于較低的短路電流與最大負(fù)載電流之比,所需的諧波性能水平較低。IEC 61000等標(biāo)準(zhǔn)正在使用略有不同的評(píng)估,稱為R SCE
如果該比例未知,則必須采用最低可能的比例。這可能會(huì)增加諧波消除設(shè)備的投資。雖然通常已知Sequ(這是設(shè)備輸入功率),但S SC的計(jì)算要復(fù)雜一些。
解決評(píng)估的缺失值是Z SC,它是電源的阻抗。基本上,供應(yīng)機(jī)構(gòu)應(yīng)該能夠?yàn)槟峁┯嘘P(guān)連接點(diǎn)的信息。此外,您還需要有關(guān)變壓器和所用電線長(zhǎng)度的信息。
對(duì)于較短的低壓電纜長(zhǎng)度和較強(qiáng)的中壓電源,可以將總電源阻抗Z SC假定為變壓器阻抗。這通常由短路阻抗uk給出。例如,變壓器:uk = 4.1%,ST = 1 000kVA
該計(jì)算應(yīng)謹(jǐn)慎使用,因?yàn)榈椭袎鹤杩购烷L(zhǎng)距離導(dǎo)線(或低橫截面)可能會(huì)嚴(yán)重影響短路功率!
本指南的目的是簡(jiǎn)要介紹諧波干擾的主題。因此,簡(jiǎn)化了一些主題以支持基本理解。這是本指南的第一版,更正或建議可發(fā)送至info@revcon.de。
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