諧波干擾故障處理實例
發布時間：2019-07-31 11:20:45來源：
諧波干擾故障處理實例
一個變頻調速恒壓供水系統，系統由壓力傳感器檢測系統管網壓力，由液位傳感器及數字式液位指示器對水箱中的液位進行測量和顯示，壓力信號輸入到PID調節器，由PID調節器輸出信號控制通用變頻器的輸出頻率，控制管網壓力保持恒定。系統的電器控制電路及PID調節器的工作電源電壓均為AC220V。當通用變頻器投入運行后，數字式液位顯示器經常出現誤指示、亂碼等情況，將通用變頻器停機，系統恢復正常。很明顯，這是由于通用變頻器諧波干擾造成的，因此在電源端裝設了市售的通用л型電源濾波器后，液位顯示恢復正常，但隨之又出現控制電路中的熔斷器頻繁熔斷的問題。停電后對電路進行檢測，在電路中沒有發現短路點。經現場詳情觀察發現，在系統逐漸升速過程中，通用變頻器運行在某個頻率短時頻率發生短路故障，而且將電機斷開后，該故障現象仍頻繁出現，在去掉電源濾波器后該故障消失，經過電源濾波器檢測，其本身沒有任何故障，進一步分析可知，在通用變頻器運行中會產生6K±1次諧波（K=1，2，3，…，n）分量，由于電路參數頻率特性的影響，在K次諧波的作用下，濾波器的等效感抗與等效容抗相等，即電路處于諧振狀態。由于線路阻抗非常小，使電路在該次諧波的作用下處于短路狀態。依據上述分析得出結論：電源短路故障是由于通用變頻器產生的諧波造成電源濾波器發生串聯諧振引起的。故障原因查明后，首先采用大電容替代原來的電源濾波器進行濾波，解決了電源的干擾問題。其次，由于液位指示器與變頻器的相對位置不能改變，在不能使液位指示器遠離變頻器的情況下，將液位指示器進行了金屬屏蔽，并將信號屏蔽線、金屬屏蔽層作了單獨接地，與系統接地分開，使信號線與電源線垂直敷設。采用上述措施后，整個系統的工作恢復正常。通過這個故障的處理得到啟示，在進行變頻調速控制系統的設計中，必須充分考慮通變變頻器本身對其他控制系統的干擾，特別是諧波對控制電路電源系統的干擾影響，在設計電源濾波器時還應考率到在諧波的影響下可能造成諧振等問題