1工作原理及輸出側干擾源的產生1.1變頻器的工作原理當前，變頻器己被廣泛用于水泵、風機、空調及轉動機械的傳動調速以提高風機、泵的效率。異步電動機用變頻器傳動時的框圖如所示。整流器吳寧（1972-），男，廣東陽人，工程師。

　　將交流電變為直流電，平波回路對直流電流進行濾波，逆變器將直流電逆變為頻率可調的交流電。為了滿足不同的要求，操作量有電壓、電流和頻率等。

　　變頻器的基本構成根據主電路方式，變頻器分為電壓型變頻器和電流型變頻器兩大類。0號機凝結水泵所采用的ACS800變頻器是電壓型IGBT逆變器技術，變頻器的輸出由高頻窄脈沖組成，這種變頻器具有通用性強，經濟性好，功率因數高等特點。

　　1.2輸出側PWM控制產生高次諧波的機理三相PWM變頻器利用比較器將電壓指令與變頻器調制頻率的三角波比較，產生PWM脈沖信號。電壓指令信號一般為三相正弦波，三角波與正弦波電壓指令信號分別相比較后，即可產生調制波，調制波為一系列等幅、等距而不等寬的脈沖系列。通過對脈沖的分析，可以推測出來產生在變頻器調制頻率附近的高次諧波主要分量。如所示線電壓高頻分析結果：變頻器調制頻率的邊頻fc+f fc±4/的電平大，變頻器調制頻率的2倍邊頻2/C*/'0，2/'c±5/.的電平也較大，對于PWM控制的電壓型變頻器，其輸出的電壓波形為矩形波，對電壓方波進行傅氏分解均可獲得各次諧波的含量。諧波頻率的高低與變頻器調制頻率的大小有關，調制頻率低，人耳聽得見調制頻率產生的電磁噪音，調制頻率高，人耳聽不見，但高頻信號仍存在。

　　1.3變頻器數字電路產生的高頻干擾變頻器是由數字電路組成，數字電路受電路結構、內部連接線及工作過程特點等的影響，也會產生許多高頻干擾，主要有以下幾類：電源干擾：合切電源開關造成的沖擊電流，電路邏輯狀態變化時的電流電壓變化，溫度變化時的直流脈動，負荷變化時的沖擊浪涌、雷電浪涌。

　　串擾：多芯電纜、成束電纜之間的耦合，印制電路板內平行印制導線或變頻器內較長的平行配線之間的電磁感應和靜電感應。

　　工作過程干擾：主要有數字裝置使用的開關電源發出的高頻輻射干擾，邏輯電路斷開和接通時電壓電流變化率過大產生的內部干擾，設計內部結構不當引起的數字電路發生的異常振蕩。

　　其它：地線干擾、公共阻抗干擾、靜電放電干擾等。

　　2輸出側高頻干擾的傳播和電磁干擾2.1變頻器輸出側高頻干擾的傳播變頻器輸出側高頻干擾的傳播與一般電磁波干擾一樣，分傳導和輻射兩大類。

　　輻射干擾源是指以電磁波形式傳播的高頻干擾，其能量從干擾源輻射出來，通過介質（包括自然空間）以電磁波的特性和規律傳播。顯然，各種天線是輻射電磁波比較有效的設備，除此而外，就是布線，結構件、元件、部件滿足條件時，起到發射天線與接收天線的作用，即產生天線效應，它可以通過編織屏蔽層或連接電纜向外輻射。另外，數字電路中的元器件工作在非線性狀態時產生的電磁干擾，這些諧波分量和互調產物在電路中傳導后，當輻射條件具備時，也以電磁波的形式向空中輻射。

　　傳導干擾源是指許多電子設備的硬件包含著具有天線能力的元件，如電纜、印刷電路板的印制線、內部連接線和機械結構。它們能與電場、磁場或電磁場方式傳播能量并耦合到輸出電纜中。干擾源就是通過這些能量耦合方式將干擾施加于敏感設備上。

　　2.2變頻器的電磁干擾變頻器是含有計算機芯片的電子設備，易受外界的一些電氣干擾。另一方面，變頻器輸入側是一個非線性整流電路，對電源波形將有影響，變頻器輸出側PWM控制產生豐富的高次諧波，在變頻器內還有元器件、振蕩電路、數字電路、觸點、開關等都將產生連續的干擾頻譜。因此變頻器投入運行既要防止外界對它的干擾，又要防止干擾在一定的條件下按照一定的耦合方法去影響敏感設備。要做到這一點，就得采取相應措施和配套設備，以保證變頻器安全、高效地工作。防止變頻器輸出側高次諧波干擾的技術措施主要有采用開關頻率高的電力電子器件，輸出端加裝濾波器、改進PWM調制方法等等。

　　3高頻干擾的現場分析和解決方案3.1變頻器高頻干擾的現場分析出現電磁干擾問題后，在現場考察中發現如下問題：變頻控制柜內部接地面積較小，影響接地效果，從而使屏蔽達不到要求；電機電纜屏蔽36（（電纜卡箍）接地處只有部分接地；電機電纜屏蔽360*接地處延長的辮狀接地線過長；變頻器輸出到電機的連接電纜與汽輪機測速脈沖信號電纜有5~7m是在同一電纜溝敷設，而且兩條電纜交織混合在一起。

　　對以上問題的分析，可以找到變頻器使用現場電磁干擾存在的三要素：干擾源為變頻器及變頻柜體；干擾途徑是整套變頻柜體和電機電纜之間；敏感設備則是DCS控制室1/O接口處的發電機輸出脈沖信號裝置。其中變頻器輸出到電機的連接電纜是干擾的傳播的主要途徑，高頻干擾信號通過靜電耦合和電磁感應的方式對同溝的測速電纜產生了強烈的干擾。靜電耦合干擾的大小與電機電纜與測速電纜間的雜散電容大小成正比；電磁感應的大小則取決于電機電纜高頻干擾產生的磁通大小，測速電纜形成的閉環面積，電機電纜與測速電纜之間的相對角度有關等。簡單的說就是高電平（下轉第42頁）于可以實現煤電一體化，不但可以減少煤電的利益沖突，還能夠充分享受價格上漲和需求量上升所帶來的利潤長。

　　發展坑口電站目前存在的主要問題是，坑口電站所產電能一般是并入其就近的電網運行的，電力如需調配到外地區，必須經過坑口電站所屬電網的許可，但由于目前電網和發電企業是相對獨立運行，故經常出現‘有電送不出“或”有電不讓送’的尷尬局面。針對這一矛盾，目前在東部發達地區有些資金雄厚的發電企業不但在西部地區建設了坑口電站，還自建了專用電力傳輸網，雖然前期投入成本巨大，但如將今后可解決穩定的煤炭來源、解決煤炭運輸、煤炭價格上漲考慮進去，特別是可解決電網卡脖子的難題等一系列因素通盤考慮，則“物有所值”，不失是個好的解決方法。

　　3.3長期對策筆者認為，如將中期的坑口電站發展進一步引入深入，則可在長期實現煤電聯營，促進煤炭與電力兩大行業打破壁壘，結成戰略聯盟，甚至是煤電運聯營。將利益的博弈內部化。通過構建大型能源集團，解決目前彼此之間矛盾、完善產業鏈。

　　實行煤電聯營應注意的幾個問題：一是加快大型煤炭基地的坑口電站建設，實現煤電資源共享；二是鼓勵各類電力和煤炭企業通過資產重組、聯合、兼并等多種形式，組建大型煤電聯營企業或集團，充分利用煤炭能源和電力能源，就地就近發展相關用煤和用電優勢產業，實現煤、電和下游產品與經濟、環境的協調發展；三是鼓勵煤炭與電力企業簽訂中長期供貨合同，實現煤炭直接供應，減少中間環節，穩定煤炭供貨渠道與價格，降低社會交易成本；四是建立新的煤電投資機制，鼓勵煤炭企業利用煤炭資源優勢主動投資電力行業或電力企業投資煤炭行業，鼓勵電力行業相互投資和兼并、購買煤礦或電廠。

　　當然，煤電聯營并不能完全解決目前煤炭行業遇到的所有問題，只能暫且緩解煤炭企業和電力企業在電煤方面利益分配平衡問題，對于電力體制和煤炭體制兩個行業改革不同步的深層次矛盾卻于事無補。因此，歸根結底，解決“煤電之爭”必須進行體制創新。針對只有煤電兩家參與的博弈，可以從體制更新的角度提出新的解決思路。即要在體制上堅決打破國有經濟對電力供應市場的獨家壟斷，鼓勵非公有制經濟投資辦電，降低非公有制經濟投資電力的準入成本，努力形成電力行業多元所有制共同發展的格局。政府主管部門要堅持煤電市場改革化的方向。而電煤價格應以市場為主導，實行自主交易，鼓勵煤、電雙方在充分協商的情況下，簽訂中長期合同，以建立統一、開放、競爭、有序的煤炭和電力市場體系。

　　（上接第37頁）電纜輻射干擾，低電平電纜感受干擾。變頻器輸出側的高頻信號干擾通過電纜傳輸至信頻前置放大器。信頻前置放大器接受到錯誤的高頻信號，判斷汽輪機超速，從而造成保護動作。

　　3.2故障的解決方案為了衰減輻射干擾和降低干擾程度，通過加大電纜之間的距離，對電機電纜與測速電纜進行屏蔽等簡單的方法進行現場解決。但應注意良好的接地才能達到好的屏蔽效果，電纜屏蔽必須對整條電纜在360*范圍內覆蓋。如果上述措施仍然無法解決高頻干擾，就要考慮在測速電纜末端裝設信號隔離器或者在變頻器輸出電纜加濾波器。

　　針對現場出現的問題，采取以下消除變頻器電磁干擾的具體措施：（1）在電機測速脈沖信號和DCS接口處之間加信號隔離器。（2）將電機電纜與控制電纜在電纜溝中分開敷設，相互之間比較小距離為500mm.避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線。（3）重新處理變頻柜體的接地。（4）連接電機電纜按照3603進行屏蔽處理并接地。

　　采取上述措施后，重新將變頻器投入運行，0號機的測速裝置正常運行，不再發生超速保護異常動作的現象。

　　4結論變頻器輸出側由于PWM控制的工作原理和數字電路本身的設計結構、工作特點會產生許多高頻干擾信號，該信號通過變頻器柜體，連接的動力電纜等向外輻射和傳導，有可能對外圍設備特別是電子設備及控制電纜的傳播信號產生干擾。

　　變頻器在設備安裝和與其它設備的連接過程中應該采取足夠的屏蔽措施，控制電纜和動力電纜應該保持足夠的距離，并做好電纜的接地工作。上述工作簡單易行，比較適合現場實施。如果采取上述措施仍無法解決高頻干擾問題，則應該考慮在動力電纜加輸出濾波器或者控制電纜加信號隔離器。