?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 探讨逆变器中高频漏电的处?/title><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=EmulateIE7" /><meta name="description" content="Discussion on the treatment of high frequency residual current in inverterQ浙江巨智能技术公?曹宏达)前言 q年来,分布?.."><meta name="keywords" content="探讨逆变器中高频漏电的处?> <link href="/style/Template/public.css" rel="stylesheet" type="text/css" /> <link href="/style/Template/tech.css" rel="stylesheet" type="text/css" /> <script src="/Js/jquery-1.6.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/ArticlePost/HitNum.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/ArticleComments/ArticleComments.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/Search/Search.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/Public.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/Advertisement/GetAdvertisement.js" type="text/javascript"></script> <script src="/Js/ComZF.js" type="text/javascript"></script> <!-- Google Tag Manager --> <noscript><iframe src="http://www.googletagmanager.com/ns.html?id=GTM-9RQX" height="0" width="0" style="display:none;visibility:hidden"></iframe></noscript> <script>(function(w,d,s,l,i){w[l]=w[l]||[];w[l].push({'gtm.start': new Date().getTime(),event:'gtm.js'});var f=d.getElementsByTagName(s)[0], j=d.createElement(s),dl=l!='dataLayer'?'&l='+l:'';j.async=true;j.src= '//www.googletagmanager.com/gtm.js?id='+i+dl;f.parentNode.insertBefore(j,f); })(window,document,'script','dataLayer','GTM-9RQX');</script> <!-- End Google Tag Manager --> <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-transform" /> <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-siteapp" /> </head> <body> <title>˿෬|һϹ
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探讨逆变器中高频漏电的处?/h1>
文章来源Q【工业电器网?作者:??点击Q?span id="HitNum">?旉Q?span id="dTime">2019/1/9 16:09:39
Discussion on the treatment of high frequency residual current in inverter

Q浙江巨智能技术公?曹宏达)


前言

q年来,分布式逆变器持l火热,包括IGBTQSiCQGaN{核心材料的相对成熟Q功率密度要求不断上升,逆变器的单机功率千瓦C因此不断得以提高。占据市Z的逆变器,功率已经?0~60KWq渡?0~80KWQ单机功率上癑֍瓦的逆变器也已蓄势待发,随时准备走向市场?

 

单机功率的增大,寚w变器的整体设计变得十分严格。其中漏甉|就是非常核心的一块。它需要克服随功率增大而带来的Q大量程、电干扰、不同的漏电模式{问题。这ơ来讨论其中之一的高频漏c?

 

逆变器常见对地漏늚几种cd

【非隔离型PVpȝ对地漏电?

׃输出侧直接接圎ͼ如有到输出端Q何一条线Q都会导致电通过Z和大地Ş成漏电回路?

【隔dPVpȝ对地漏电?

而加入隔d变压器之后,一ơ和二次端都没有直接q接大地。这时候触输出端Q则不会形成有效的漏电回路?

【高频对地漏c?

而重点关注的高频漏电Q不受输出端是否加有隔离变压的媄响,始终存于pȝ回\中?

其生的原理Q由于逆变器在高频切换Ӟ部分输出甉|会经由EMI Y电容经PV lg对大地的寄生电容后,再流回逆变器,因此只要由EMI的Y电容或PV lg的寄生电容越大,所产生的高频对地漏甉|也越大,而逆变器的输出甉|被媄响的E度Q也p严重?

Q?Q要了解逆变器中高频漏电是否需要保护,首先要知道漏电保护的目的是什么?

一般对漏电的几种保护目的Q?

其一为对Z安全的保护,讑֮为短旉的突变,?0mA要在0.03S内完成报警保护?

其二为系l设备防止火灄保护。通常保护阈D定ؓ300mAQ设备功率较大的Q阈g随功率段的增大而增大?

其三为对直流6mA及以下漏甉|的检,其目的ؓ对地绝~阻抗|通过对地电压的变化量来认pȝ对地泄露甉|否正常?

而高频容性漏电随着逆变器的q行实时存在Q基D大,q且随工늚变化而缓慢变化,q显然不属于保护Z安全的突变漏电和l缘。而从防火的角度来看,高频漏电更多是由旉很短的奇ơ谐波构成,其能量相对较弱,不以引发火灾。且q些高次谐L可以通过g的方式将其去除掉。对高频Ҏ漏늚定位存在一定争议?

既然对这些高频容性漏늚保护目的不是十分明确Q那是否有类似的pȝ可供参考,他们又是怎么处理的?

 

矿井变频器在井下工作及漏电生情况就与光伏逆变器类伹{?

矿井变频器由于其Ҏ的结构,早期l常会引L矿漏电保护系l做判,D在正常的生情况下,漏电保护pȝ向断路器发出错误的断电信P对煤矿安全生产造成了严重的事故隐患?

加入变频器导致煤矿漏电保护系l误判的原因主要有以?点:

1.变频器内部生高ơ谐波引发漏는:

  变频器整过E中产生的矩形方波和逆变q程中经PWM调制形成的脉冲方波除了含有基波外都还含有高次谐LQ这栯出线路中也就含有基L和高ơ谐波,׃井下늼对地电容的存在,且电机机壳之间、绕l对C间还有寄生电容,以及机器内部本n有Y电容。高ơ谐波会在电容上产生甉|Q即零序甉|Q从而得煤矿漏电保护器pȝ误判Q发出断电信P 

2. 高频q扰Q?

变频器中的高频、高脉冲比常规信可要高Q监点很难分Lq是q扰信号q是正常信号Q这U情况下Q系l很难保证检值的可靠性,从而导致监控系l的误判动作。ƈ且干扰导致的pȝ与实际保护目标点相比,既会出现偏高Q也会出现偏低。对后端的保护,轻者,频繁保护影响pȝ的正常运行。重者,在该保护的情况不保护Q对生讑֤造成损坏Q存在重大事故隐患。高频干扰ȝ为EMC늣q扰的问题?

关于EMC与漏甉|之间的关p,W者会在后l的文章中说明?

 

由变频器自己产生的高ơ谐波,Ҏ个矿井系l生的不良影响Q可以通过g的方式处理。如:安装输出滤L器、电抗器限制、变压器隔离{方法?

另外Q设备的接地与否Q以及绝~阻抗值的也来显得重要,它能监控讑֤对地L的实时|能反应设备在长时间工作后有无泄漏甉|{问题?

   g修正法:

软g修正ҎQ?

在经q一pd的硬件处理过后,高次谐L漏电会被去除大部分,但仍然会留下一部分。而且会趋向于qx。对于此时的qx漏电Q一般采取提高变频器保护阈值的Ҏ来操作。每个矿井的环境有所不同Q所以这个阈值的选择也需要分别调试?

 

Q?Q在专门处理漏电的低压电器行业Q对于高频容性漏电又是怎样q行保护的呢Q?

    W者收集了相关信息Q从漏保使用的各处客L场端了解刎ͼ早期在给变频器选用漏保的时候经怼出现机器q行时蟩闸的现象。在考虑到变频器工况的特D性之后,再给变频器选择漏保时大安更們֐于选择带漏电保护可调功能的漏保装置。原因是机器在运行时本n带有高频容性漏电,行业内把它称作假漏电。叫它假漏电的原因是它不是漏保真正要保护的对象。其危害性较,它的存在影响CZ安全保护及火灾漏电保护的准确性。所以在我们l常能见到很多漏保上会有可调节漏电保护阈值的功能?

 

具体调节厂家需Ҏ自n变频器系l既定存在的漏电大小Q结合M护阈值的大小做一定比例分配。一般采取的比例为:



保护阈|IΔnQ?/strong>=真实漏电(0.7*IΔnQ?/strong>+高频Ҏ漏电(0.3*IΔnQ?/strong>Q?/strong>

 

要求高频Ҏ漏电部分占比不高于保护阈值的30%Q不然会D整个pȝ频繁报警无法正常工作?

 

回归到光伏逆变器中漏电的方式:


光伏逆变器的高频Ҏ漏电生原因和矿井变频器类伹{两者的实时漏电值都会受寄生电容及自己本w的电压变化影响。考虑到安规,逆变器的功率D越大,所需要用到的吸收电容d值就大。在提高了抗늽电压冲击和EMC抗扰度能力的同时Q也间接增加了高频容性漏c对于高ơ谐波等高频漏电的处理方式一般采用电抗器{方式o除?

 

逆变器内部对漏电的处理方式分偏软g处理和偏g处理?

【主软g处理】:

Q对于偏软g处理的漏甉|也分两U方案)

?nbsp; Ҏ采集到的所有漏甉|分都q行累加计算?

但该Ҏ存在一定缺P很难完整地采集到所有漏甉|信号Q同时由于高频容性漏늚存在Q它会对逆变器突变漏电保护和持箋漏电保护的准性造成很大的媄响?

举例Q?

一台较大功率的逆变器在现场工作Ӟ׃其前端连接的lg数量较多Q整行v来后Q其产生的高频容性漏电基值就已经很大了。而且现场的媄响因素不定,其基漏电由无C大小旉各不相同的谐波组成。这时候Q何一点现场变化都会放大漏甉|的真实输出Q且极大可能触发H变漏电。这里的变化包括Q环境温湿度Q线~风摆,逆变器内部的电压变化以及늣q扰{?

 

q时Q我们再来反观IEC62109中的要求。测试模型中其实q没有检高频容性漏늚要求。有的则是在高频Ҏ漏늚基础上突加阻性漏电,以检验这时候突变漏늚可靠性?

Z说明逆变器中Ҏ叠加阻性这一试要求Q这里引入汽车漏电保护的要求

举例IEC62752汽R漏电保护。漏甉|的目中有一要求是在正常检工?0Hz漏电基上,叠加1KHz波Ş。标准中明注明了叠加1KHz的目的:模拟q行中的各种q扰工况。要求测试中pȝ的保护阈g50Hz为基准,但不能受1KHz波Ş的干扰。法规同栯可你可以提前滤除高频的干扰再做检判断?

两个试标准和验证方式相比就不难发现Q高频部分都是作为媄响真实漏甉|的q扰量?

 

?nbsp; 寚w集到的漏电Y件o除所有高频部分,只保留下低频至直的漏电?

q种方式的好处在于,pȝ只对认ؓ要保护的漏电q行保护Q不受高频部分的影响。它对真实漏甉|警的准确率会大大提升。但~点同样明显Q以软g来区分真实漏电和高频漏电的算法困隑ֺ较高Q还要占据大量的q算量?

 

【主g处理】:

     光伏逆变器通过自ng滤除大部分高频干扰漏c但光靠g无法完全去除q净Q此时传感器通过自n内部集成的低通o波,把检到的信号再一ơo除。将真正需要关注的漏电以M形式体现出来?

 

仿真验证试如下Q?

针对逆变器内部剩余存在的高频漏电Q通过调节低通o波可以将其控制到合理位置?

客户端实际应用:

Magtron Z市场实时的最新需求,不断升完善。针对主逆变器单机功率不断上升的行情。匹配大功率机器更大量程Q更低功耗,及更高稳定度。Magtron致力于解军_业类Q电动汽车类{各Ҏ电问题,为各行业电力讑֤保驾护航?


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