三、抑制高次諧波的對策

    1. 相關國家標準

    變頻器輸入電流中偶次諧波和3倍次諧波含量很小，一般都遠遠低于國標，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。根據國家標準GBT14549—93《電能質量公用電網諧波》和GB12668.3—2003《調速電氣傳動系統產品的電磁兼容性標準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載電流之比相關。在基準短路容量下各次諧波電流允許值如表3所示。

    表3 基準短路容量下各次諧波電流允許值

    其中，基準短路容量（Sj）和電壓的關系為0.38kV～10MVA；6kV10kV～100MVA。

    本文中用的諧波電流限值為GBT14549～93中規定的基準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，用戶可以根據自己的實際情況自行選擇。

    2. 不同系統配置時的諧波含量

    根據三菱電機提供的數據，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：根據國家標準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為基準短路容量，380V時取10MVA。

    同一公共連接點的每個用戶向電網注入的諧波電流允許值按此用戶在該點的協議容量或最大負荷容量與其供電設備容量之比進行分配。如果簡單地用諧波電流算術和的方法，得到的結果往往過于保守，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為用戶的用電協議容量或最大負荷容量，MVA；St為供電設備容量，MVA；Ihi為折算后的各次諧波電流允許值；a為相位疊加系數，按表5進行取值。各次諧波的相位疊加系數如表5所示。

    表5 各次諧波的相位疊加系數

    步驟2：額定電流折算

    I’e=Ie×（0.38標準電壓）

　　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的結果相比較，判斷是否符合國標。計算公式如下：

    Ih=I’e×諧波含量（%）×負載率

    如果不符合國標，則應采用其他的對策，如使用電抗器、添加諧波補償設備等。

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