变频器场合安科瑞有源电力滤波器谐波处理方案
安科瑞 崔远航
变频器因其体积小、重量轻、成本低、效率高而受到各种生产领域的青睐，特别是在风扇、水泵、传动系统等领域。虽然变频器的应用产生了显著的节能效果，但谐波问题不容忽视，谐波电流注入电网，不仅增加了线路损耗，缩短了输配电设备的使用寿命，而且增加了旋转电机的损耗，增加了低噪声、脉动扭矩等，会导致继电保护、自动控制装置等工作障碍。同时变频器自身由不同拓扑的电力电子器件构成，运行过程中处于弱容性（电压源型设备的共性）状态，会对系统特定频次的谐波具有放大作用。
?线性负载(纯电阻、纯电容、纯电感)；线性负载一般不产生谐波，因此没有谐波放大或谐波引起的振荡。
?非线性负载（电力电子设备在运行过程中可以在电阻-容性-感性之间切换)。由于非线性负载在运行状态下会在容性-感性之间切换，自身运行也会产生谐波电流，因此通常会出现谐波引起的容性和感性设备的振荡，即谐波放大和电气设备的损坏。
变频器产生的谐波触发配电系统中纯感性和纯容性设备之间的冲击，表现为电缆加热、配电开关跳闸、系统过压保护等
变频器与变频器并联谐振，表现为系统过压，变频器轻保护跳机，严重时变频器功率器件局部烧毁
大量变频器在容性状态下运行，变频器与变压器（感知）串联谐振，表现为变压器与馈线柜之间电流大、系统母排严重加热、变压器进线主开关频繁跳闸、电气设备大面积损坏等现象
基于上述因素，迫切需要采取更多的现场谐波处理措施，但也面系统地规划处理方案。目前，变频器的主要处理措施如下
标配变频器输入电抗器(增加变频器电源内阻，保证变频器支路处于感性状态)
标配无源谐波滤波器(具有串联电抗器的功能，可过滤部分谐波电流)
采用多相脉冲整流(变频器运行联动要求较高)
增加有源电力滤波器(应用广泛，但应与1、2一起使用)
鉴于上述治理措施和我公司大量的现场运行经验，如果选择有源滤波器，就不能避免谐波放大②/③一旦发生现场故障，包括有源滤波器在内的其他电气设备都有很大的损坏风险。所以建议选择1 4或2 4的治理措施是目前最常见的，稳定运行效果明显。同时，建议1、2最好选择标准进线电抗器或谐波滤波器，因为变频器本身的功率器件拓扑不统一，对电抗器的设计参数影响很大。
综上所述，我们可以清楚地了解变频器谐波的原因和大多数电力故障的根本原因。无源滤波器、有源滤波器、增加馈线电路阻抗、切断谐波传输路径、呼吁变频器等非线性设备开发商生产绿色无谐产品，以最小限度地控制变频器产生的谐波，最终达到科学用电、绿色用电、减少谐波污染、提高配电质量的目的。