1工作原理及输出侧干扰源的产生1.1变频器的工作原理当前，变频器己被广泛用于水泵、风机、空调及转动机械的传动调速以提高风机、泵的效率。异步电动机用变频器传动时的框图如所示。整流器吴宁（1972-），男，广东阳人，工程师。

　　将交流电变为直流电，平波回路对直流电流进行滤波，逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电。为了满足不同的要求，操作量有电压、电流和频率等。

　　变频器的基本构成根据主电路方式，变频器分为电压型变频器和电流型变频器两大类。0号机凝结水泵所采用的ACS800变频器是电压型IGBT逆变器技术，变频器的输出由高频窄脉冲组成，这种变频器具有通用性强，经济性好，功率因数高等特点。

　　1.2输出侧PWM控制产生高次谐波的机理三相PWM变频器利用比较器将电压指令与变频器调制频率的三角波比较，产生PWM脉冲信号。电压指令信号一般为三相正弦波，三角波与正弦波电压指令信号分别相比较后，即可产生调制波，调制波为一系列等幅、等距而不等宽的脉冲系列。通过对脉冲的分析，可以推测出来产生在变频器调制频率附近的高次谐波主要分量。如所示线电压高频分析结果：变频器调制频率的边频fc+f fc±4/的电平大，变频器调制频率的2倍边频2/C*/'0，2/'c±5/.的电平也较大，对于PWM控制的电压型变频器，其输出的电压波形为矩形波，对电压方波进行傅氏分解均可获得各次谐波的含量。谐波频率的高低与变频器调制频率的大小有关，调制频率低，人耳听得见调制频率产生的电磁噪音，调制频率高，人耳听不见，但高频信号仍存在。

　　1.3变频器数字电路产生的高频干扰变频器是由数字电路组成，数字电路受电路结构、内部连接线及工作过程特点等的影响，也会产生许多高频干扰，主要有以下几类：电源干扰：合切电源开关造成的冲击电流，电路逻辑状态变化时的电流电压变化，温度变化时的直流脉动，负荷变化时的冲击浪涌、雷电浪涌。

　　串扰：多芯电缆、成束电缆之间的耦合，印制电路板内平行印制导线或变频器内较长的平行配线之间的电磁感应和静电感应。

　　工作过程干扰：主要有数字装置使用的开关电源发出的高频辐射干扰，逻辑电路断开和接通时电压电流变化率过大产生的内部干扰，设计内部结构不当引起的数字电路发生的异常振荡。

　　其它：地线干扰、公共阻抗干扰、静电放电干扰等。

　　2输出侧高频干扰的传播和电磁干扰2.1变频器输出侧高频干扰的传播变频器输出侧高频干扰的传播与一般电磁波干扰一样，分传导和辐射两大类。

　　辐射干扰源是指以电磁波形式传播的高频干扰，其能量从干扰源辐射出来，通过介质（包括自然空间）以电磁波的特性和规律传播。显然，各种天线是辐射电磁波比较有效的设备，除此而外，就是布线，结构件、元件、部件满足条件时，起到发射天线与接收天线的作用，即产生天线效应，它可以通过编织屏蔽层或连接电缆向外辐射。另外，数字电路中的元器件工作在非线性状态时产生的电磁干扰，这些谐波分量和互调产物在电路中传导后，当辐射条件具备时，也以电磁波的形式向空中辐射。

　　传导干扰源是指许多电子设备的硬件包含着具有天线能力的元件，如电缆、印刷电路板的印制线、内部连接线和机械结构。它们能与电场、磁场或电磁场方式传播能量并耦合到输出电缆中。干扰源就是通过这些能量耦合方式将干扰施加于敏感设备上。

　　2.2变频器的电磁干扰变频器是含有计算机芯片的电子设备，易受外界的一些电气干扰。另一方面，变频器输入侧是一个非线性整流电路，对电源波形将有影响，变频器输出侧PWM控制产生丰富的高次谐波，在变频器内还有元器件、振荡电路、数字电路、触点、开关等都将产生连续的干扰频谱。因此变频器投入运行既要防止外界对它的干扰，又要防止干扰在一定的条件下按照一定的耦合方法去影响敏感设备。要做到这一点，就得采取相应措施和配套设备，以保证变频器安全、高效地工作。防止变频器输出侧高次谐波干扰的技术措施主要有采用开关频率高的电力电子器件，输出端加装滤波器、改进PWM调制方法等等。

　　3高频干扰的现场分析和解决方案3.1变频器高频干扰的现场分析出现电磁干扰问题后，在现场考察中发现如下问题：变频控制柜内部接地面积较小，影响接地效果，从而使屏蔽达不到要求；电机电缆屏蔽36（（电缆卡箍）接地处只有部分接地；电机电缆屏蔽360*接地处延长的辫状接地线过长；变频器输出到电机的连接电缆与汽轮机测速脉冲信号电缆有5~7m是在同一电缆沟敷设，而且两条电缆交织混合在一起。

　　对以上问题的分析，可以找到变频器使用现场电磁干扰存在的三要素：干扰源为变频器及变频柜体；干扰途径是整套变频柜体和电机电缆之间；敏感设备则是DCS控制室1/O接口处的发电机输出脉冲信号装置。其中变频器输出到电机的连接电缆是干扰的传播的主要途径，高频干扰信号通过静电耦合和电磁感应的方式对同沟的测速电缆产生了强烈的干扰。静电耦合干扰的大小与电机电缆与测速电缆间的杂散电容大小成正比；电磁感应的大小则取决于电机电缆高频干扰产生的磁通大小，测速电缆形成的闭环面积，电机电缆与测速电缆之间的相对角度有关等。简单的说就是高电平（下转第42页）于可以实现煤电一体化，不但可以减少煤电的利益冲突，还能够充分享受价格上涨和需求量上升所带来的利润长。

　　发展坑口电站目前存在的主要问题是，坑口电站所产电能一般是并入其就近的电网运行的，电力如需调配到外地区，必须经过坑口电站所属电网的许可，但由于目前电网和发电企业是相对独立运行，故经常出现‘有电送不出“或”有电不让送’的尴尬局面。针对这一矛盾，目前在东部发达地区有些资金雄厚的发电企业不但在西部地区建设了坑口电站，还自建了专用电力传输网，虽然前期投入成本巨大，但如将今后可解决稳定的煤炭来源、解决煤炭运输、煤炭价格上涨考虑进去，特别是可解决电网卡脖子的难题等一系列因素通盘考虑，则“物有所值”，不失是个好的解决方法。

　　3.3长期对策笔者认为，如将中期的坑口电站发展进一步引入深入，则可在长期实现煤电联营，促进煤炭与电力两大行业打破壁垒，结成战略联盟，甚至是煤电运联营。将利益的博弈内部化。通过构建大型能源集团，解决目前彼此之间矛盾、完善产业链。

　　实行煤电联营应注意的几个问题：一是加快大型煤炭基地的坑口电站建设，实现煤电资源共享；二是鼓励各类电力和煤炭企业通过资产重组、联合、兼并等多种形式，组建大型煤电联营企业或集团，充分利用煤炭能源和电力能源，就地就近发展相关用煤和用电优势产业，实现煤、电和下游产品与经济、环境的协调发展；三是鼓励煤炭与电力企业签订中长期供货合同，实现煤炭直接供应，减少中间环节，稳定煤炭供货渠道与价格，降低社会交易成本；四是建立新的煤电投资机制，鼓励煤炭企业利用煤炭资源优势主动投资电力行业或电力企业投资煤炭行业，鼓励电力行业相互投资和兼并、购买煤矿或电厂。

　　当然，煤电联营并不能完全解决目前煤炭行业遇到的所有问题，只能暂且缓解煤炭企业和电力企业在电煤方面利益分配平衡问题，对于电力体制和煤炭体制两个行业改革不同步的深层次矛盾却于事无补。因此，归根结底，解决“煤电之争”必须进行体制创新。针对只有煤电两家参与的博弈，可以从体制更新的角度提出新的解决思路。即要在体制上坚决打破国有经济对电力供应市场的独家垄断，鼓励非公有制经济投资办电，降低非公有制经济投资电力的准入成本，努力形成电力行业多元所有制共同发展的格局。政府主管部门要坚持煤电市场改革化的方向。而电煤价格应以市场为主导，实行自主交易，鼓励煤、电双方在充分协商的情况下，签订中长期合同，以建立统一、开放、竞争、有序的煤炭和电力市场体系。

　　（上接第37页）电缆辐射干扰，低电平电缆感受干扰。变频器输出侧的高频信号干扰通过电缆传输至信频前置放大器。信频前置放大器接受到错误的高频信号，判断汽轮机超速，从而造成保护动作。

　　3.2故障的解决方案为了衰减辐射干扰和降低干扰程度，通过加大电缆之间的距离，对电机电缆与测速电缆进行屏蔽等简单的方法进行现场解决。但应注意良好的接地才能达到好的屏蔽效果，电缆屏蔽必须对整条电缆在360*范围内覆盖。如果上述措施仍然无法解决高频干扰，就要考虑在测速电缆末端装设信号隔离器或者在变频器输出电缆加滤波器。

　　针对现场出现的问题，采取以下消除变频器电磁干扰的具体措施：（1）在电机测速脉冲信号和DCS接口处之间加信号隔离器。（2）将电机电缆与控制电缆在电缆沟中分开敷设，相互之间比较小距离为500mm.避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线。（3）重新处理变频柜体的接地。（4）连接电机电缆按照3603进行屏蔽处理并接地。

　　采取上述措施后，重新将变频器投入运行，0号机的测速装置正常运行，不再发生超速保护异常动作的现象。

　　4结论变频器输出侧由于PWM控制的工作原理和数字电路本身的设计结构、工作特点会产生许多高频干扰信号，该信号通过变频器柜体，连接的动力电缆等向外辐射和传导，有可能对外围设备特别是电子设备及控制电缆的传播信号产生干扰。

　　变频器在设备安装和与其它设备的连接过程中应该采取足够的屏蔽措施，控制电缆和动力电缆应该保持足够的距离，并做好电缆的接地工作。上述工作简单易行，比较适合现场实施。如果采取上述措施仍无法解决高频干扰问题，则应该考虑在动力电缆加输出滤波器或者控制电缆加信号隔离器。