闲聊EMC(十二)--典型问题二(一)

今天，我们分析一下变频器作为驱动系统干扰源对PCC点谐波干扰的另一类问题

低频谐波问题

1

谐波对PCC点（公共连接点）处变压器的影响

· 谐波电压的存在增加了变压器磁滞损耗、涡流损耗以及绝缘的电场强度

· 谐波电流的存在增加了铜损。

· 对带有非对称性负荷的变压器而言，若负荷电流含有直流分量，引起变压器磁路饱和，会大大增加励磁电流的谐波分量。

2

谐波对供电电缆的影响

      谐波电压以正比于其幅值电压的形式增加了介质的电场强度。这一影响增大了局部放电、介损和温升，缩短了电缆的使用寿命，也增加了事故次数。电缆的额定电压等级越高，谐波引起的上述危害也就越大。

       较大的高次谐波电流(几十安培以上)能显著地延缓潜供电流的熄灭，从而影响到自动重合闸时间，导致电力系统不稳定。

      谐波电流会产生较高频率的电场，这种情况下绝缘的局部放电加剧，介质损耗显著增加，致使温升增加，影响绝缘寿命。

      谐波电流流过导体表面时会产生集肤效应和邻近效应。

3

谐波对PCC点（公共连接点）处的电动机及发电机的影响

       谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起的额外温升。 这些额外损失将导致电动机效率降低，并影响转矩。当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时，其扭动转矩的输出将影响所生产产品的质量。

      对于旋转电机设备，与正弦磁化相比，谐波会增加噪音量。

      像五次和七次这种谐波源，在发电机或电动机负载系统上，可产生六次谐波频率的机械振动。机械振动是由振动的扭矩引起的，而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成，如果机械谐振频率与电气励磁频率重合，会发生共振进而产生很高的机械应力，导致机械损坏。

4

谐波对PCC点（公共连接点）处的电力电容器的影响

     电力谐波和电容器之间的作用是相互的，它不仅在电容器中产生额外的电力损耗，而且可能与电容器一起产生串联或并联谐振。 在电容器的作用下，谐波电流可以被放大2～5倍，而在谐振时可达30倍以上。谐振引起的过电压和过电流会大大增加电容器的损耗和过热，这往往导致电容器的损坏。