大容量变频器对电动机继电保护的影响初探

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变频器对电机影响及解决办法

变频器对电机影响及解决办法.txt小时候觉得父亲不简单，后来觉得自己不简单，再后来觉得自己孩子不简单。

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变频器对电机的影响及解决方法作者：发布时间：2008-12-14 16:30:30 阅读次数：2970一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。

以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。

拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。

高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。

除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。

这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。

2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。

他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。

另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。

变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。

当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。

大容量变频器对电动机继电保护的影响

大容量变频器对电动机继电保护的影响摘要：变频器的自带保护功能一般是使用在需要调频运行的时候，而开关柜的综合保护装置则一般使用在工频运行工作的时候。

当需要采用大容量变频器对电动机继电保护的时候，由于在经过大容量变频器对电动机继电保护的过程中，电动机的电源需要经过频率、电力电子的整流逆变、工频等变化。

因此，在大容量变频器对电动机继电保护的过程中就会对电动机传统的接线比率的保护功能，以及相角和变频器之间电源产生影响。

本文旨是从大容量变频器对电动机继电保护的影响，以及大容量变频器对电动机继电保护的对策进行探讨。

关键词：大容量变频器；电动机；继电保护；【中图分类号】tm7721大容量变频器对电动机继电保护的影响继电保护就是指对电力系统中发生的故障或者是异常的情况下进行检测，从而发出报警的信号，或者直接将故障部分隔离、切除的一种重要的措施。

目前，我国的继电保护的方案一般都是围绕着变频器的自带保护和开关柜的综合保护装置这两方面进行设定的。

其中，变频器的自带保护功能一般是使用在需要调频运行的时候，而开关柜的综合保护装置则一般使用在工频运行工作的时候。

因此，在大容量变频器对电动机继电保护的过程中就会对电动机传统的接线比率的保护功能，以及相角和变频器之间电源产生影响。

对于这样的一个继电保护方案来说，他还是存在着一些问题。

1.1大容量变频器对电动机继电保护的灵敏度不足大容量变频器对电动机继电保护的系统都只是运行自带的保护系统进行对电动机电流速断的保护，虽然说大容量变频器所使用的电流速断的方法，是可以很好的、有效的使变频器和电动机，以及电动机的电缆的短路灵敏度达到要求。

可是，这些保护都不能够符合现状的要求，这种方法也不能达到对定子线圈的短路灵敏度的要求，一般来说，电动机所需的继电保护是属于差动形式的，而且，如果后备的保护出现了问题，也会因为这种大容量变频器对电动机继电保护的形式，而无法能够快速的切除这种故障。

变频器对电机与电网的影响

1 引言变频器的调速性能能够满足各种生产工艺机械设备的要求，对风机水泵调速调节流量的节能效果很明显，故变频调速已获得广泛应用，但也带来一些特殊问题，不可掉以轻心。

2 采用普通鼠笼电动机变频调速专用电动机为变频调速而设计，在电机设计中，已考虑了一定的必要的对策措施，问题是原为电网电源供电设计的电机(以下简称普通电机)，现在欲用于变频器供电，这就有一些特殊的问题要探讨。

为变频调速而采用普通电动机，可能见之于下列场合:技术改造工程，例如为了节能而对水泵风机调速，电机早已有了。

即使是新建工程，如果采取某些措施，也不是非用变频电机不可，何况普通电机价格相对较低，也易于获得需要的一般机械电气性能参数和机械结构型式，最常见的是风机水泵应用。

采用的变频器最常见的是电压源型变频器，其逆变器输出通常都是正弦波脉宽调制(spwm)方式，输出电压除了正弦形基波外，还有khz数量级(可达几十khz)的高频成分，这类变频器是讨论的重点。

偶而可以遇到电流源型变频器，其输出电流是阶梯形波，谐波次数为5，7，11，13……等，本文不多讨论，讨论的内容也不涉及电机的启动和瞬变现象，但内容覆盖了调速范围内各种速度下的性能。

3 电机转矩的降低普通电机由电压源型变频器供电时，转矩要有所降低。

这里的电机转矩降低不是指电机在调速运行时不能够产生原有的额定转矩，因为现代的变频器技术可以克服各种障碍以得到足够的转矩，而是由于谐波引起电机的铁损和铜损增加，若维持额定转矩运行可能就会因温升过高而缩短绝缘寿命。

考虑上述各种因素，转矩降低系数的典型值为0.8~1.0。

对于恒转矩特性负载(负载要求的转矩不随速度而变)且电机是共轴自冷却风扇时，由于低速时冷却能力明显降低而恒转矩运行表明电流不变，若较长时间运行是肯定不行的(温升过高)。

由于离心式风机水泵消耗的功率随转速降低而急骤(约为三次方关系)降低，且所配套的电机功率一般都有一定的裕度，因而电机转矩的降低对风机水泵负载来说一般都不会有问题。

继电保护对策在大容量高压电动机变频器的探讨

３．大容量高压电动机变频器的继电保护对策
出现以上几个继电保护问题的最终原因在于大容量高压电动机使用变频器后导致前后电源不同，差动保护无法实现。为了解决以上问题，以下将从电动机的整体回路设计和研发自适应工频变频保护装置探讨继电保护对策。３．１电动机工频、变频分设差动保护大容量高压电动机在使用变频器中，可以在工频和变频方设置差动保护。如图ｌ为工频、变频方设置差动保护示意图。
速断保护也无法保护整个线路。为了解决以上问题，本文主要从改变电动机的整体回路设计和研发自适应工频变频保护装置入手，提出解决对策，为业内提供参考机价值。
【关键词】继电保护；变频器；大容量高压发动机；速断保护；差动保护
运行原理为：变频器自带保护利用其变频器柜内的三相及零序电流互感器采集电动机的电流，当感应出电动机的输出故障后，变频器自带的保护方案就会立即关闭电子电压器件的导通角，进而阻断电动机的输出电流，从而实现保护。但即使变频器自带的保护方案能够保护电动机，但仍然存在以下几个问题。（１）变频器的开关柜综合保护装置投退问题当变频器变频运作时，电动机原有的差动保护需要退出，但为了保护整个电动机发电系统，又不可退出整体综合保护，变频器自带的保护方案保护范围并不包括开关柜乃至整个变频柜电缆，开关柜和变频柜电缆的保护就需要依靠整体综合保护。但当前大多数整体综合保护装置容易发生跳闸，难以适应部分功能的投退要求。当前为了解决这一问题，多数选择装设独立差动保护，但装设独立差动保护意味着增加了保护硬件，可靠性令人担忧。（２）变频器自带保护方案对电动机存在缺陷问题变频器本身自带的保护方案在运行中主要起到速断电流的作用，而当下国家对电力企业发电机应配备的保护要求为纵联差动、电流速断等，变频器自带保护方案只对电流速断起作用，没有起到纵联差动的作用。此外，变频器自带电流速断作用只对电动机和变频器电缆产生的故障发生灵敏性，对定子线圈匝间短路等电动机内部故障不产生灵敏性，因而无法阻断电动机内部发生的故障。（３）无法保护输入侧隔离变压器部分变频器由于受保护范围影响，对电动机输入侧隔离变压器无法启动保护功能。按业内要求，大容量高压电动机需要装设差动保护，但由于变频器只起到电流速断的作用，因而无法满足业内要求。

大容量变频器对电动机继电保护的影响

ｒｓｌｅｔｅｄｆｃｌｐｏｌｍｆｓｎｌｈｓａｈｎｒｔｃｉｎｅｏｖｉｕｔｒｂｅｏｇｅｐａｅｅｒｉｇｐｏｅｔ．ｈｉｉｔｏＫｅｒ：ｃｎｅｅｙｗｏｄｓｏｖｒｒ；ｍｏｏｒｔｃｉｎ；ｄｆｅｅｔａｐｏｅｔｎｔｔｒｐｏｅｔｏｉｒｎｉｌｒｔｃｉ；ｓｇｅｐａｅｅｒｉｇｐｏｅｔｎｆｏｉｌｈｓａｔｎｒｔｃｉｎｈｏ
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高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施摘要高压变频器是一种能够调节电动机转速和输出功率的节能设备，广泛应用于火力发电厂等领域。

然而，高压变频器的应用也给电动机的继电保护带来了新的挑战和问题，如差动保护、过流保护、过负荷保护等。

本文分析了高压变频器对电动机继电保护的影响原因，结合实际案例提出了相应的解决措施，包括保护配置、整定、测试等方面。

实践证明，这些措施能够有效地提高电动机的保护可靠性和安全性，为发电企业节能减排、安全稳定运行提供技术支持。

关键词高压变频器；电动机；继电保护；差动保护；过流保护正文1 引言随着社会经济的发展和能源需求的增长，火力发电厂作为主要的发电方式之一，面临着提高效率、降低成本、减少污染等多重压力。

为了实现这些目标，火力发电厂中的重要辅机，如锅炉引风机、送风机、汽轮机电动给水泵、凝结水泵等，需要进行流量调节以适应不同的工况需求。

传统的流量调节方法是通过调节风门或阀门的开度来改变流体阻力，但这种方法会造成大量的节流损失和耗能，影响系统的经济性和效率。

为了解决这个问题，高压变频器作为一种能够根据负载需求改变电动机转速和输出功率的节能设备，被广泛应用于火力发电厂中。

高压变频器的基本原理是将工频为50Hz的交流电源整流成直流，再逆变成可调节频率和幅值的交流电源，供给电动机驱动。

通过改变交流电源的频率，可以改变电动机的转速，从而调节流体流量，消除风门或阀门的截流损耗，提高系统效率和节能效果。

然而，高压变频器的应用也给电动机的继电保护带来了新的挑战和问题。

由于高压变频器输出的交流电源与输入的交流电源在频率、相位、波形等方面没有必然联系，导致传统的继电保护方式无法适用或失效。

例如，在差动保护中，如果将变频器纳入差动范围，则会造成差动比值不匹配或差动相位不一致而误动作；在过流保护中，如果将变频器输出端作为过流测量点，则会造成过流定值不准确。

2影响相量差动保护原理基于基尔霍夫电流定律,被保护设备两侧电流频率一致是构成相量差动的基本条件。

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施摘要：目前，随着国内发电环境竞争日益激烈，发电企业需要降低厂用电率，提高机组经济性。

随着科学技术的发展，高压变频技术越来越成熟。

为了节能、降耗、降低发电成本，高压电机变频调速得到了广泛应用。

应用该变频器后，传统的电动机保护装置无法满足差动保护和后备保护的相关要求。

在高压变频器的实际运行中，由于保护配置问题，导致故障扩大的事故时有发生。

因此，目前越来越多的高压电机变频调速技术应用于各电厂，因此有必要对高压电机变频后的继电保护配置和策略进行研究。

关键词：高压变频器；电动机；继电保护；影响；解决措施引言变频技术是当前企业发展节能降耗的主要技术体系，尤其是在当前的工业生产领域，变频技术的使用，可以为生产体系的节能优化奠定基础。

当前，部分生产企业采取高压电动机变频调速技术来实现电动机系统的性能调控。

但是结合实际情况来看，在增加了变频器之后，原有的高压电动机常规保护装置，整体性能下降且无法提供全过程保护服务，因此越来越多的企业落实变频调速技术的创新，致力于增强电动机继电保护质量，确保可以为企业生产线的高质量创新奠定良好基础。

1高压电机继电保护的重要意义在电力系统运行过程中，可能会出现各种异常工作状态和各种故障，导致电压和频率突然升高和降低或电流突然增大，还会导致电流和电压之间的相角发生相应的变化，这不仅会对电网的正常运行造成很大的破坏，还会影响用户用电设备的正常运行。

电机作为现代工农业中的重要生产设备，在许多机械设备中被用作动力源。

电动机的各种异常工况和故障都可以准确地反映在继电保护装置中，因此可以帮助人们缩小事故范围，有效地预防事故的发生。

继电保护装置作为高压电机的重要组成部分，能够有效地保护高压电机的正常运行。

为了防止故障造成电机损坏，必须选择合理的继电保护方式。

高压电动机采用的主要机电保护方式有:欠压保护、单相接地保护、过载保护、差动保护和电流速断保护。

2使用高压变频器后电动机保护的新问题2.1应用变频器后电动机保护的问题给电机加装变频器的方法有很多。

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施摘要：变频器技术是节能降耗有效技术体系，尤其是在现代工业制造中，变频器技术的应用可以成为生产系统能效优化的基础。

目前，一些制造商使用高压电动机变频来调节电机系统的性能。

但是，结合实际情况，变频器增加后传统高压电动机装置的整体性能下降，因此无法进行全面保护。

变频技术越来越多的企业使其够革新，提高继电保护的质量，从而为公司高质量生产线的创新奠定良好的基础。

电机继电保护在高压变压器在中的应用主要采用差动法，该装置允许变压器和电机保护装置发挥作用。

这不仅使高压变压器能够保护电机继电器，而且还能显着节约成本，分析了继电保护影响及解决。

关键词：高压变频；继电保护；差动保护电力公司为了节约能源、降低能耗、提高电网的价格竞争力，通常采用变频调速。

如果变频调速安装在高压电动机中，则常规保护装置不能差动，后备保护装置只能通过变频器提供。

在电厂中，电动机高压变频调速在改变，使用程序进行电机保护配置和整定意义重要。

一、变频器的基本原理在目前的生产中，电力和化工企业大量的机电设备，这意味着泵、引、送风机消耗的能源较多。

变频调速系统基于节能环保，该系统的运行要求可以与流量控制和阀门的科学设置相结合，以便在需要时降低能耗。

例如，在火电厂发电动机当前调试中，可以将现代通信技术与电气和电子相结合，将输出频率50Hz设置为直流运行，然后斩波、还原。

降低的交流频率可与流体电流相结合，实现自动控制并控制电机转速，这提高了整个工厂的效率，节约了能源，减少了消耗。

二、变频器节能的基本原理大型电源设备，如水泵、锅炉引风机、一次二次风机等，负担很重。

这些风机与水泵系统通常需要不断调整流量以满足操作要求。

该组的输出功率和负载不得在电机频率下变化，因此必须在系统的入口挡板中进行调整，这可能会导致能量损失。

比如年负荷率低中高负荷分别是（50～60）、（80～90）%，这就需要更多的时间。

电机调节时，可以通过改变工作频率，调节电机转速来调节电流，减少电机故障，优化电机效率，使改造变频后消除了冲击电流、电机启动，电机、电缆、开关等原因。

高压电机应用变频器后继电保护整定的探讨

(5.5~ 7.0)；双鼠笼电机，Iqd= (3.5~ 4.0)Ie；绕线式电机，Iqd=
(2.0~ 2.5)Ie；n1d 为电流互感器变比。电流速断保护要求在电机出口发生金属性两相短路时，其
灵敏度系数大于 2。在满足灵敏度要求的前提下，允许适当提高
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
速断保护动作值。
２．２高压电机的过负荷保护整定原则
过负荷保护动作电流整定：
定，即：
Idz·j =
Kk Kjx Kf
Ie n1d
（2）
式中：Kk 为可靠系数，取 1.05~ 1.2；Kf 为返回系数，取
0.85；Ie 为电机额定电流。动作时限：大于电机起动电流持续时
间，一般为 12~ 20s 。
过保护安装处的最大负载电流来整定。同时由于变频器过载能
力很差，所以不能按照电机的启动时间来整定，同时对整个回
路的整定时间也没有什么上下级配合的问题，而应该只按照整
流变压器的过电流时间来整定，一般整定为 0.5s 。由于现在的
继电保护装置广泛的采用了数字式综合保护，其返回系数也不
能再按照电磁式继电器的 0.8~0.85 来考虑，而应该按照
１ＮＢＨ高压变频器的电气原理
NBH 高压变频器是交交型变频器，是单元串联多电平 PWM 电压源型变频器，采用若干个低压 PWM 变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。单电网电压经过移相变压器的二次侧的多个延边隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出的交直交 PWM 电压源型逆变器结构，将相邻功率单元的输出端串接起来，形成 Y 联结结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电机。每个功率单元分别由输入变压器的一组二次绕组供电，功率单元之间及变压器的二次绕组之间相互绝缘。

高压变频器在电动机继电保护中的运用论文

高压变频器在电动机继电保护中的运用论文摘要：电动机的传统保护方式已经不能在适应现代电动机继电保护的需求，针对这个问题，本文主要对高压变频器简介、传统电动机保护配置与变频器电动机保护配置、高压变频器在电动机继电保护中运用时产生的问题、变频差动保护原理以及变频器电动机差动保护进行了分析。

关键词：高压变频器；电动机；继电保护1.高压变频器简介高压变频器的基本组成如图1所示。

高压变频器的种类很多，其主要包括直接变频器（循环变频器）和间接变频器（脉冲调制型、负载换流型、中点钳位型、飞跨电容型、H桥级联型）。

2.传统电动机保护配置与变频器电动机保护配置2.1传统电动机保护配置异步电动机的故障有定子绕组相间短路故障、绕组的匝间短路故障和单相接地故障；不正常运行状态主要有过负荷、堵转、起动时间过长、三相供电不平衡或断相运行、电压异常等。

因此，对于高压电动机，根据规程以差动保护或电流速断为主保护，以过负荷保护、过流保护、负序保护、零序保护及低电压保护等作为后备保护。

2.2变频器电动机保护配置为了确保系统的可靠性，工频旁路一般都是用变频器来进行，这样也使电动机能够正常工作。

如图3所示，在保证变频器检修时，开关K1、K2与主回路没有接触点，此时闭合开关K，电动机运行主要是通过旁路来进行。

当按照此情况运行时，电动机由高压母线工频电压直接驱动，开关出线以及电动机本体就是进线开关QF处保护装置的保护对象。

因此，电动机保护配置就需要根据常规电动机保护的要求进行，对于有差动保护要求的，需要增加电动机差动保护装置。

当断开开关K3时，由变频器拖动电动机时，开关出线以及变频器就是进线开关QF处保护装置的保护对象。

目前，由整流变压器等部分构成的变频器是发电厂比较常用的，也就是说，开关出线以及整流变压器是进线开关QF处保护装置的保护对象。

此时电动机的负荷与母线隔离后高压变频器的负荷相同，因此，高压变频系统的控制器能够实现电动机的保护。

当然也有些电动机无法实现差动保护，因为开关处电流与电动国际中性侧电流频率不同，此时步伐实现保护，只能选择退出。

高压变频器对电网与电动机的影响

高压变频器对电网与电动机的影响1、对电网的影响出于高压变频器容量一般较大，占整个电网比例较为显著考虑，所以高压变频器对电网的谐波污染已不容忽视。

解决谐波污染有两种方法：一是采取消波滤波器，对高压变频器产生的谐波进行治理，以达到供电部门的要求；二是采用谐波电流较小的变频器，变频器本身基本不对电网造成谐波污染，即采用所谓的“绿色”电力电子产品，从本质上解决谐波污染问题。

一般电流源型变频器用的6脉波晶闸管电流源型整流电路，其总的谐波电流失真约为30%，远高于IEEE519 1992标准所规定的电流失真小于5%的要求，所以必须设置输入谐波滤波器。

对12脉波晶闸管整流电路，其总谐波电流失真约为10%，仍需安装谐波滤波装置。

大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路，如果整流电路也采用PWM控制，则可以做到输入电流基本为正弦波，谐波电流很低。

单元串联多电平变频器采用多重化结构，输入脉波数很高。

总的谐波电流失真可低于10%，不加任何滤波器就可满足电网无谐波失真的要求。

高压变频器的另一项综合性能指标是输入功率因数，普通电流源型变频器的输入功率因数较低，且会随着转速的下降而线性下降，因此需要设置功率因数补偿装置。

二极管整流电路在整个运行范围内都有较高的功率因数，一般不必设置功率因数补偿装置。

采用全控型电力电子器件构成的PWM型整流电路，其功率因数可调，可以做到接近1。

单元串联多电平PWM变频器功率因数较高，实际功率因数在整个调速范围内可达到0.95以上。

从以上两项指标来看，全控型电力电子器件的PWM型整流电路和单元串联多电平PWM(高-低结构)变频器均属“绿色”电力电子产品。

2、对电动机的影响高压变频器输出谐波会在电动机中引起谐波发热（铁心）和转矩脉动，且输出du/dt、共模电压与噪声等也会对电动机有负面影响。

电流源型变频器由于输出谐波和共模电压较大，电动机需降额使用和加强绝缘，且存在转矩脉动问题，使其应用受到限制。

探讨变频器对电动机的影响

探讨变频器对电动机的影响摘要：伴随着节能降耗工作的持续开展，大型电动机的节能降耗作为电厂降低综合厂用电率的主要手段，主要是依靠变速和变频两个手段，然而在高压变频电机节能的同时，变频器本身对电动机寿命的影响和对电网的影响往往容易被人们忽视，本文将就这方面的内容着重对变频器对电动机的影响进行分析。

希望能供相关人士参考。

关键词：变频器；电动机；影响引言变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。

用变频器做电源的电动机在进行调速传动时，电动机的选择无疑是首选问题，然而对变频器的选择也是不容忽视的，只有两者都选择合适，才能达到最佳调速传动。

1 高压变频器对电动机的影响高压变频器输出电动机的影响主要取决于逆变电路的结构和特性。

1.1 输出谐波对电动机的影响输出谐波对电动机的影响主要有：谐波引起电动机附加发热、导致电动机的额外温升，电动机往往要降额使用。

由于输出波形失真，增加电动机的重复峰值电压，影响电动机绝缘；谐波还会引起电动机转矩脉动、噪声增加。

高次谐波引起的损耗增加主要表现在：定子铜损耗、转子铜损耗、铁损耗及附加损耗的增加。

影响最为显著的是转子铜损耗，因为电动机转子是以接近基波频率旋转速度旋转的，因此对于高次谐波电压来说，转子总是在转差率接近1的状态下旋转，所以转子铜损耗较大；在这种状态下，除了直流电阻引起的铜损耗外，还必须考虑由于集肤效应所产生的实际阻抗增加而引起的铜损耗。

1.1.1 普通的电流源型变频器其输出电流波形和输入电流波形极为相似，都是120度的方波，含有丰富的谐波成分，总谐波电流失真可达到30%左右。

为了降低输出谐波，也有采用输出12脉波方案或设置输出滤波器，输出波形会有较大改善，但系统的成本和复杂性也会大大增加。

变频器应用对电动机的影响与对策

变频器应用对电动机的影响与对策摘要：化工企业大量采用变频器来对电动机进行调速，变频器的调速性能能够满足各种生产工艺机械设备的需求，对机泵调速效果很明显，但是它给电动机和电网也带来一些影响，影响到设备的正常运行。

本文主要针对变频器的应用对电动机所造成的影响和策略进行论述。

关键词：变频器；调速；电动机；电网一、前言1.变频调速已成为企业生产中最重要的电气设备，大量运用于实际生产工作中。

目前，我厂变频器所带负载大部分采用普通三相异步电动机，除特殊电动机之外，电动机极数主要有2极、4极、8极。

变频调速专用电动机是为变频调速而专门设计的，已考虑了一定的必要的对策措施。

普通电动机都是按恒频恒压设计的，直接用于变频器供电，不可能完全适应变频调速的要求，长期连续运行容易造成对电动机的伤害，对电网也是一种冲击。

为此，开展变频器对普通电机设备的影响分析是非常必要的，从而更好地发挥变频调速控制的优势。

二、变频器的工作原理把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。

变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能，大大方便了现场电动机的启动和调速运行。

现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。

三、变频器对电机的主要影响1、温升的影响：变频器在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压电流下运行。

高次谐波会引起电动机各种损耗的增加，最为显著的是转子损耗。

因为三相异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗，另外还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。

这些损耗都会使电动机额外发热，输出功率减小，如将普通电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%～20%。

大容量变频器对电动机继电保护的影响分析

大容量变频器对电动机继电保护的影响分析摘要：变频器设备在现代化多领域中得到了空前的应用，无论是电力、矿山、交通、冶金等领域都会有非常广泛的应用，因此需要树立好节能的观念，做好变频器的整体控制，提升整体的性能。

现阶段，变频技术的应用范围不断拓宽，该技术的应用不再局限于单一发电领域，在石油化工领域也发挥出了巨大应用价值。

在电动机继电保护中应用大容量变频器，不仅能够实现对流量的调节，而且还具有节省电能的效果。

关键词：大容量变频器；电动机；继电保护；影响一、变频器原理分析变频器主要是应用微电子和变频技术，改变电机工作电源的频率来控制交流电机。

它是一种常见的电源控制器件，可以将频率和电压恒定的交流电压转换成频率和电压可变的交流电压。

变频器主要由整流器、滤波器、制动单元、检测单元、驱动单元等重要部件组成。

为了保证变频器的正常运行，还需要在变频器外部设置相应的控制端子，可分为输入控制端子、输出指示端子和主电路端子。

变频器是采用变频技术与微电子技术相结合，建立在转变电机工作电源频率的方式之上，有效控制交流电动机的电力水平。

变频器可的潜在市场非常大。

常压变频变频器占市场总份额的60%左右，而中高压变频器的需求量则相对较少，但是整体是1200到1800亿的市场，也让变频器市场需求不断增长，而在大约十年之后，变频器市场才会不断饱和。

二、电动机继电保护继电保护技术与电力系统的发展密切相关。

传统继电保护技术对电力系统运行的稳定性有非常严格的要求。

在电气设备功率增大、电动机容量增大的过程中，电力系统中的工作电流和短路电流不断增大，这对继电保护技术提出了更为严格的要求。

电动机属于电力系统的重要设备，在保护技术落后的情况下经常发生烧毁问题。

这会对生产安全性造成严重影响，因此加强对电动机继电保护具有十分重要的意义。

三、大容量变频器对电动机继电保护的影响分析目前很多企业采用的继电保护方案主要是根据变频器的开关柜和自带保护功能的综合保护装置来设定的。

变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

变频器对电动机继电保护的影响及解决措施摘要：变频技术是企业发展节能降耗的主要技术体系，特别是在当前的工业生产领域，变频技术的运用可以为生产系统的节能优化奠定基础。

目前，一些厂家采用高压电机变频控制技术来实现电机系统的性能控制。

但结合实际情况，在增加了变频器后，原有的高压电机保护装置，整体性能又无法提供全程保护服务，因此越来越多的企业对电机进行变频调速技术创新，致力于提升继电保护质量，保证电机生产线的高质量为企业创新奠定了良好的基础。

关键词：变频器；电动机；继电保护；影响；解决措施一、变频器的基本原理在目前的企业生产过程中，发电、化工企业都涉及到很多的机电设备，其中水泵、风机、鼓风机本身能耗较大，而在节能环保的基础上建立变频调速系统的电机转速，可以根据实际运行要求对系统进行流量控制、阀门控制、在系统运行要求不高的情况下，可以降低能耗。

如在当前电力电机运行过程中，利用现代通信技术和电力电子技术控制，将原工频50hz的电力直流电源，对其进行调整斩波、降频，降频后交流电源可以自动调整工频，结合流体流量从而实现对电机转速的控制。

这样既可以提高整个系统的运行效率，又可以实现节能降耗。

二、高压变频器和继电保护的矛盾问题1.继电保护配置从具体的保护结构来看，目前大部分电动机选用的是三相三相继电器连接，在变压器发生故障时，可以瞬间动作，如果变压器高压侧断路器发生故障，那么瞬间动作就是直接服务可变电机变压器组总出口继电器，可以在系统出现故障时快速反应，实现开关的启停。

目前，电机保护装置为v型一体化保护系统，开关柜与电机中性点侧电流互感器，将直接提供差动保护电流。

2.变频器应用后的问题分析当前绝大部分的电动机变频改造，主要原理是实现工频和变频的灵活切换，其具体架构见图1。

图1高压变频器的系统改造架构在实际应用过程中，如果变频器发生故障，那么整个系统将转换为工频供电状态，系统前期的程序将进行自动控制。

工频运行过程中，需要重新进入变频运行，其间还可以手动或自动切换。

高压变频装置驱动电动机的继电保护及相关控制问题探讨

高压变频装置驱动电动机的继电保护及相关控制问题探讨发布时间：2021-11-24T02:46:13.186Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：王海[导读] 随着社会经济的快速发展，节能减排已经成为了全社会的共识。

在电厂电气设计及工厂供配电设计中，高压变频调速装置作为节能的重要装备，已经得到非常普遍的应用。

（中冶赛迪电气技术有限公司重庆 400013）摘要：对于高压变频装置驱动的电动机，在变频回路和工频旁路两种模式下，电动机运行特性差别很大，因此在保护配置、切换控制策略以及机旁控制等方面存在一些不完善的地方。

笔者针对这些问题，结合微机保护装置的新功能及工程实践经验，提出了初步的解决办法以供探讨。

关键词：高压变频装置；差动保护；机旁操作引言随着社会经济的快速发展，节能减排已经成为了全社会的共识。

在电厂电气设计及工厂供配电设计中，高压变频调速装置作为节能的重要装备，已经得到非常普遍的应用。

变频调速装置大多按变频回路+工频旁路配置，以便尽可能减少检修维护时对生产的影响。

由于电动机在变频回路驱动和工频旁路驱动两种模式下，电气一次回路及电动机运行特性差别很大，因此在保护配置、切换控制策略以及机旁操作控制等方面还存在一些不完善的地方。

比如由于电机运行特性差别很大，用一套保护定值来完成继电保护存在较大缺陷；对于2000kW及以上的电动机，由于变频回路和工频旁路的切换，其差动保护配置也是一个难题；对于设置有自动旁路功能的变频调速装置，其工频和变频回路的自动切换控制策略一直没有引起足够的重视；电动机的机旁操作功能设置不尽合理。

笔者长期从事相关电气设计工作，对这些问题进行了较深入的思考，结合微机保护装置的新功能新技术以及工程项目的实际运行控制经验，提出了初步的解决办法以供探讨。

1存在问题1.1变频回路驱动和工频旁路驱动两种模式的速断、过流定值差别较大1.1.1电流速断定值差别较大，一套定值兼顾两种模式性能较差对于2000kW以下的电动机，采用变频回路驱动电动机时，上级配电柜的电流速断保护定值一般为[1]：有低压预充电电路：Iop.set=（4~6）IT.N 无低压预充电电路：Iop.set=8IT.N由于变频器的移相隔离变压器的低压侧单个绕组归算到高压侧的阻抗值很大，单个低压绕组短路时，高压侧的短路电流很可能达不到电流速断定值，因此上述定值只能保护移相隔离变压器的部分高压绕组及进线高压电缆。

变频调速系统中电动机继电保护整定计算研究

变频调速系统中电动机继电保护整定计算研究（原创版）目录一、引言二、变频调速系统中电动机继电保护的必要性三、电动机继电保护整定计算的方法四、实例分析五、结论正文一、引言随着工业自动化水平的不断提高，变频调速系统被广泛应用于各个行业领域，尤其是电动机的调速。

然而，在实际应用中，由于电动机的故障或异常运行，可能会导致设备损坏或安全事故，因此需要进行继电保护。

本文将对变频调速系统中电动机继电保护整定计算进行研究，以提高系统的安全性和稳定性。

二、变频调速系统中电动机继电保护的必要性在变频调速系统中，电动机的运行方式与传统的直流电动机有所不同，其调速范围更广，运行效率更高。

然而，这也使得电动机在故障时更容易受到损坏。

因此，为了保护电动机，需要在变频调速系统中设置继电保护。

三、电动机继电保护整定计算的方法在变频调速系统中，电动机继电保护整定计算的方法主要有以下两种：1.根据电动机的额定参数进行整定计算。

这种方法适用于对常规电动机的保护，其整定值主要根据电动机的额定电流、电压等参数确定。

2.根据电动机的实际运行情况进行整定计算。

这种方法适用于对特殊电动机的保护，其整定值主要根据电动机的实际运行情况（如负载、转速等）确定。

四、实例分析假设有一台额定电压为 380V、额定电流为 20A 的电动机，在变频调速系统中运行。

根据上述整定计算方法，可得：1.额定电流整定值：一般取电动机的额定电流的 2 倍，即 20A×2=40A。

2.电压整定值：根据电动机的额定电压和负载情况确定，假设负载为80%，则电压整定值为 380V×80%=304V。

3.启动时间整定值：根据电动机的实际运行情况确定，假设启动时间为 10s，则启动时间整定值为 10s。

五、结论通过对变频调速系统中电动机继电保护整定计算的研究，可以提高系统的安全性和稳定性。