变频调速系统中,很多情况下,都在使用漏电保护器(RCD),有些是需要遵循相关标准/规范必须加的,有些是甲方要求必须加的,但在使用漏电保护器的变频调速系统中,经常会遇到变频器上电之后,漏电保护器会频繁动作的问题,导致变频调速系统无法正常运行。绿波/杰能自2005年开始专注于变频器/伺服等谐波干扰问题的研究,已帮助客户解决了数百例变频调速系统中的漏电保护器经常跳闸的问题。下面,绿波/杰能就结合自己在解决变频调速系统中漏电保护器经常跳闸问题的实际经验,来聊聊变频调速系统中漏电保护器经常跳闸的原因及其解决方案。
变频器可选件安装示意图
一、漏电流
漏电流是指工作电路流到地面或者是外部导电元器件的电流(电流不会通过中性线返回)。
漏电流的大小取决于变频调速系统的设计、电网电压、变频器的脉宽调制(PWM)频率、变频器与电动机之间的连接导线的长度、变频器是否外接/内置的变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器及变频器外接/内置的变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器的漏电流的大小。除此之外,电网阻抗和变频调速系统的接地阻抗也会影响漏电流的大小。
B类漏电保护器的跳闸特性曲线
二、变频器的漏电流
变频器产生漏电流的根本原因在于变频器的工作原理。变频器使用脉宽调制(PWM)方式持续控制电动机的转速,在此过程中,会生成频率远远大于50Hz的漏电流。
除此之外,变频器的内部干扰抑制措施以及与变频器、电动机连接的电缆中寄生电容也是导致变频调速系统中出现漏电流的原因之一。
三、滤波器的漏电流
在变频器内置/外接的变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器中,其所有的滤波电容器均接到变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器的地线。电流通过变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器中的滤波电容器持续流动,电流的大小取决于变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器中的滤波电容器、电网电压及频率的大小。在理想的电网中,这些电流的总和为0,但实际的情况是,电网的电压未必是完美的正弦波,而且电网的电压也存在失衡的问题,这就导致了变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器也会出现漏电流,甚至有可能是比较严重的漏电流。
四、减少/消除变频调速系统中漏电保护器频繁动作的解决方案
绿波/杰能常用的减少/消除变频调速系统中漏电保护器频繁动作的办法有如下几种:
1、把需要漏电保护器保护的电路与不需要漏电保护器保护的电路区分开来
2、把安装滤波器的电缆与未安装滤波器的电缆区分开来
3、缩短变频器与电动机之间的连接导线的长度
4、安装高性能MLAD-VR-SR变频器专用输入电抗器,抑制变频器电源侧的Du/Dt
5、选用带有延迟特性的漏电保护器
6、在电网侧设置一个滤波器,不要在变频调速系统中的每个变频器的电源侧设置变频器专用输入滤波器
7、使用三相四线的变频器专用输入滤波器,替代三相三线的变频器专用输入滤波器
8、加装MLAD-SW变频器专用正弦波滤波器
9、选用低泄露电流的变频器专用输入滤波器、变频器专用输出滤波器
审核编辑:汤梓红
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