变频器电路上应用的电流互感器

变频器主回路测量方法
变频器主回路的测量方法主要包括以下步骤：
1. 主回路整流器和逆变器模块的测量：在通用变频器的整流模块输入端子R、S、T及直流端子P、N上，用万用表电阻档测量。

根据二极管和IGBT的单项导通性，将一支表笔搭接在直流母线正极P上，另一支表笔分别搭接在电源R、S、T上看导通情况。

如果全通或者全不通则将表笔反过来测量应全
不通或者全通，此种情况说明整流模块上半桥二极管完好。

如果出现有的通有的不同时整流模块损坏。

同样对于直流母线负极N和P及的测量方判定
方法一样。

对于逆变模块的测量和整流模块一样，只不过是将表笔搭接在输出端子U、V、W上看通断来判断。

2. 输出电流的测量：变频器的输出电流中含有较大的谐波，而所说的输出电流是指基波电流的方均根值。

因此应选择能测量畸变电流波形有效值的仪表，如级电磁式（动铁式）电流表和级电热式电流表，测量结果为包括基波和谐波在内的有效值。

当输出电流不平衡时，应测量三相电流并取其算术平均值。

当采用电流互感器时，在低频情况下电流互感器可能饱和，应选择适当容量的电流互感器。

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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。

关于电流表上的电流显示与变频器面板上的电流显示存在差别的说明1、柜面上的电流表，测量的是变频器输入端的电流，是采用普通交流电流互感器进行测量的；2、变频器面板上显示的电流是变频器内部霍尔电流传感器测量所得的电流，霍尔电流传感器测量的是变频器的输出电流;3、普通交流电流互感器不能用来测量变频器输出端的电流，因为变频器的输出电压、电流波形为PＷM脉宽调制波形,采用普通的电流互感器或钳形表难以测量变频器的输出电流,因此为了能够观察电机的运行电流,通常只能在变频器的输入端加装电流互感器；4、变频器输入端电流互感器所测的电流与变频器面板上显示的电流存在差别主要是因为：输入电流的电压是３8０V的。

变频器的输出是调频调压的信号，低频段时是降压输出的，而其输入功率约等于输出功率,所以负载电流会变大。

即功率不变的情况下,输出电压降低了，输出电流增大了。

具体到变频器内部原理，因为变频器一般都是交直交变频器，内部有大容量电容储能。

调压采用PWM脉宽调制技术。

5、通常情况都是以变频器显示的为准，因为ＡＣ/ＡＣ变频器是通过整流单元（通常称电源模块)将3相交流（比如380V)整流（3相全波桥整)成直流（５４0Ｖ),再通过控制单元，按照控制方式，比如矢量，V/F等及给定值，通过控制大功率开关管（通常称电机模块）的通断及其频率转换成高频交流信号接至变频电机。

因此,普通的钳流表（其实也是一个电流互感器)所测电流不是很准确，需要专用高频信号测量的电流互感器，而在变频器内部的输出回路的铜排上就是串了这样的设备,因此只要此元件不坏,肯定比普通钳流表准。

ﻫ另外,关于输入侧的电流,正如以上说言，由于是工频交流信号只要普通电流互感器，但电流和输出测不一定对应，但可以按照功率来大概推算，比如:输出电流24０Ａ，如果电压1５0V，则输出侧有效功率两者相乘约等于３6ＫＷ,考虑到损耗则输入侧应该稍大于36KW,比如按照38KW计算,则输入侧电流恰好=38KW/3８0V=10０A。

差动保护在大功率电动机变频器中的应用摘要：以某电厂引风机为例，介绍差动保护在大功率电动机变频器上应用的必要性，经实践证明，普通工频CT及差动保护装置可以满足变频差动保护要求，能有效的保护大功率电动机。

关键词：变频器；差动保护；工频；变频；CT随着变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频技术已得到广泛的应用，大功率电机利用高压变频器可以实现无级调速，大幅降低能耗，对于电厂的节能、降耗有着重要意义。

目前，绝大部分变频厂家生产的变频器均不带差动保护功能，根据《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，2000KW及以上电动机或当电流速断保护灵敏系数不满足要求时必须装设纵联差动保护。

同时，为保证电动机在变频运行中，能快速、可靠的切除故障，需考虑在变频器中装设差动保护。

1基本情况1.1变频器的典型设计以某厂两台630MW机组四台引风机变频器为例，引风机部分参数如表1：表1 引风机参数变频器采用东方日立（成都）电控设备有限公司生产的DHVECTOL-HI系列高压大功率变频器，型号为：DHVECTOL-HI05000/06。

DHVECTOL-HI05000/06变频装置由旁通柜，变压器柜，功率单元柜和控制柜四部分组成。

变频运行时，6kV电源经真空接触器KM1传输到高压变频装置，变频装置输出经真空接触器KM2传送至电动机；工频运行时，6kV电源还可经高压真空断路器QF11经QF3直接起动电动机。

一次原理图如图1：图1：一次接线原理图1图1 变频器一次原理图.2 工频方式的保护构成原引风机电动机保护由江苏东大金智科技生产的WDZ430EX综合保护装置和AREVA公司生产的Micom P243差动保护装置构成。

WDZ430EX综合保护装置实现电流速断保护、负序过流保护、过热保护、正序过流保护、过负荷保护、欠压保护等功能。

P243差动保护装置则是采用双斜率特性的比率制动差动保护。

2变频方式的保护配置方案引风机变频运行时，电流速断保护及后备保护仍可由WDZ430EX综合保护装置实现，但由于6KV开关侧电流为工频电流而电动机中性点侧电流为变频后的电流，两组电流的频率相位显然不一致，就必然会造成P243差动保护装置误动，因此在变频方式运行时，必须另外增设一套差动保护装置，而工频方式差动保护则退出运行。

电流互感器 LMZJ1-0.5LMZJ1-0.5是一种高精度电流互感器，被广泛应用于电力系统中。

本文将介绍该电流互感器的特点、结构、使用方法以及应用领域。

特点高精度LMZJ1-0.5 采用了高精度、低漂移率的电感元件，保证了传感器的精度。

同时，其设计使得其输出信号稳定、可靠。

轻便小巧该电流互感器体积小、重量轻，方便携带、安装和使用。

它适合于各种特殊的工作环境，比如说狭小的空间或环境恶劣的工作条件。

高线性性LMZJ1-0.5 具有较宽的线性范围和高精度电路，使得其对于各种输入信号的输出响应更加迅速、精准。

支持多种额定电流水平该电流互感器可以支持多种额定电流水平，以满足不同工作条件下的需求。

结构LMZJ1-0.5 由两部分组成：一部分是变流器（电感），另一部分是测量电路。

变流器内部采用先进的下降电感结构，具有高精度、低漂移率、低磁滞和低剩磁等优点，可满足各种精度要求。

测量电路部分包括运放、滤波电路、功率和信号放大器以及稳压电源等部分，以确保输出的信号精度和稳定性。

使用方法1.在安装前，请仔细阅读使用说明，了解安装步骤和注意事项。

2.安装过程中请确保传感器位置正确，并将其与主机正确连接。

3.请确保传感器安装在安全的位置，并保证良好的接地和可靠性。

4.请先检查传感器是否有损坏或松动等情况，再进行安装和调试。

5.需要加以保护，以避免受到外部物理损害。

应用领域LMZJ1-0.5 适用于各种交、直流电流测量领域，例如：1.电力系统中，测量各种流量、能量参数2.工业自动化控制系统中，测量各种电压、电能、电阻以及电磁场等参数3.变频器中，测量输出电流4.电力电子器件中，测量电流、电压等参数总之，LMZJ1-0.5 电流互感器具有高精度、高线性性、轻便小巧等特点，可以在各种不同的工作环境中被广泛应用。

富士变频器中常见的检测与保护电路标签：杂谈1 引言控制系统反馈量检测的精确程度，从某种意义上说，很大程度上决定了控制系统所能达到的控制品质。

检测电路是变频调速系统的重要组成部分，它相当于系统的“眼睛和触觉”。

检测与保护电路设计的合理与否，直接关系到系统运行的可靠性和控制精度。

2 变频器常用检测方法和器件2.1 电流检测方法图1 电流互感示意图电流信号检测的结果可以用于变频器转矩和电流控制以及过流保护信号。

电流信号的检测主要有以下几种方法。

(1) 直接串联取样电阻法这种方法简单、可靠、不失真、速度快，但是有损耗，不隔离，只适用于小电流并不需要隔离的情况，多用于只有几个kva的小容量变频器中。

(2) 电流互感器法这种方法损耗小，与主电路隔离，使用方便、灵活、便宜，但线性度较低，工作频带窄(主要用来测工频)，且有一定滞后，多用于高压大电流的场合。

如图1所示。

图1中，r为取样电阻，取样信号为:us=i2r=i1r/m (1)式中，m为互感器绕组匝数。

电流互感器测量同相的脉冲电流ip时，副边也要用恢复二极管整流，以消除原边复位电流对取样信号的影响，如图2(a)所示。

在这种电路中，互感器磁芯单向磁化，剩磁大，限制了电流测量范围，可以在副边加上一个退磁回路，以扩展其测量范围，如图2(b)所示。

电流互感器检测后一般要通过整流后再用电阻取样，如图2(a)。

由于主回路电流会有尖峰，如图3(a)，这种信号用于峰值电流控制和保护都会有问题。

图2 电流互感器及范围扩展随着脉宽的减小，前沿后斜坡峰值可能比前沿尖峰还低，就会造成保护电路误动作，所以要对电流尖峰进行处理。

处理的方法见图3(b)，和rs并联一个不大的电容cs，再加一个合适的rc参数，就能有效地抑制电流尖峰。

如图3(c)所示。

图3 电流取样信号的处理(3) 霍尔传感器法它具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。

其原理如图4所示。

图4中，ip为被测电流，这是一种磁场平衡测量方式，精度比较高，若lem的变流比为1:m，则取得电压us也符合式(1)。

关于电流表上的电流显示与变频器面板上的电流显示存在差别的说明1、柜面上的电流表，测量的是变频器输入端的电流，是采用普通交流电流互感器进行测量的；2、变频器面板上显示的电流是变频器内部霍尔电流传感器测量所得的电流，霍尔电流传感器测量的是变频器的输出电流；3、普通交流电流互感器不能用来测量变频器输出端的电流，因为变频器的输出电压、电流波形为PWM脉宽调制波形，采用普通的电流互感器或钳形表难以测量变频器的输出电流，因此为了能够观察电机的运行电流，通常只能在变频器的输入端加装电流互感器；4、变频器输入端电流互感器所测的电流与变频器面板上显示的电流存在差别主要是因为：输入电流的电压是380V的。

变频器的输出是调频调压的信号，低频段时是降压输出的，而其输入功率约等于输出功率，所以负载电流会变大。

即功率不变的情况下，输出电压降低了，输出电流增大了。

具体到变频器内部原理，因为变频器一般都是交直交变频器，内部有大容量电容储能。

调压采用PWM脉宽调制技术。

5、通常情况都是以变频器显示的为准，因为AC/AC变频器是通过整流单元（通常称电源模块）将3相交流（比如380V）整流(3相全波桥整)成直流(540V)，再通过控制单元，按照控制方式，比如矢量，V/F等及给定值，通过控制大功率开关管（通常称电机模块）的通断及其频率转换成高频交流信号接至变频电机。

因此，普通的钳流表（其实也是一个电流互感器）所测电流不是很准确，需要专用高频信号测量的电流互感器，而在变频器内部的输出回路的铜排上就是串了这样的设备，因此只要此元件不坏，肯定比普通钳流表准。

另外，关于输入侧的电流，正如以上说言，由于是工频交流信号只要普通电流互感器，但电流和输出测不一定对应，但可以按照功率来大概推算，比如：输出电流240A，如果电压150V，则输出侧有效功率两者相乘约等于36KW，考虑到损耗则输入侧应该稍大于36KW，比如按照38KW计算，则输入侧电流恰好=38KW/380V=100A。

西门子变频器讲解1．西门子变频器的结构及各部分的功能;整流部分：主要是把三相交流电整成直流；直流回路部分：对整流部分出来的直流电压进行稳压和滤波逆变部分：将直流回路的电压逆变成可调频的三相交流电2．在变频器内部有的电路板,分别起的作用CUVC控制板：控制功能及参数设定电源板：24V控制电源的提供,直流母线的采集IVI背板：电流互感器,变频器测温线,与触发板进行通讯整流单元触发板：触发晶闸管,将三相交流电整流成直流IGBT触发板：触发IGBT,将直流电转换为交流电3．西门子变频器CUVC控制板上的端子功能4个可以作为输入或输出的IO端子3.4.5.6,3个只能作为输入的IO端子7.8.9;两个模拟输入口和,两个模拟输出口和4. 西门子变频器中如何使其运行在40HZA．由面板直接给定40HZB．由参数给固定频率,比如将P443=45,将P405=40HZC．由模拟信号给定,比如为模拟通道1给定,设置=44—20MA,在模拟通道中输入的电流值;5.在西门子变频器参数中,控制字和状态字的意思,并介绍以下参数的意思：P330、P443、P590、P571和P572、P578和P579; 控制字为变频器的输入型号,用来控制变频器的启动,停止,快停,方向,变频器内部的参数等,状态字为变频器的输出信号,用来显示变频器的运行状态,如准备信号,运行反馈信号,故障反馈等P330：负载类型0为线性恒转矩负载,1为抛物线特性,如风机等P443：为变频器的速度给定源P590：用来选择开关量连接器的BICO参数P571和P572：用来选择变频器的旋转磁场方向;P578和P579：用来选择变频器内部的电机数据组常见问题：1．西门子变频器出现F037故障模拟信号有出错,检查模拟输入的电缆是否有断路,模拟信号线是否接反;2．西门子变频器出现F011故障F011为变频器过流报警,需检查以下机个方面1.检查负载情况,机械是否被卡死2.拆开电机电缆,用摇表检查电机和电缆是否存在短路和对地情况3.用万用表检查功率单元是否完好4.用万用表检查电流互感器时候玩完好5.更换IVI背板,测试6.更换CUVC控制板,测试3．西门子变频器出现F015故障,如何进行检查F015为变频器堵转报警,应检查以下几个方面：1.检查负载情况,机械是否被卡死2.如有编码器,应检查编码器的接线,或直接更换新的编码器；检查编码器的电缆和屏蔽电缆是否良好3.更换CUVC控制板,测试。

低压变频器一次回路接线方式选择在低压变频器一次回路中，进线开关、变频器本体、爱护掌握系统的安装位置基本全都，而接触器、滤波器、电抗器在一次回路中安装位置不同会产生不同效果。

1.接触器安装位置选择接触器主要有两种接线方式，安装于变频器本体后和安装于变频器本体前。

接触器安装于变频器本体后，电机备用状态时，变频器处于带电状态。

其优点为变频器在电机频繁启动时不存在频繁冲击；缺点是变频器长期带电，存在电能损耗。

接触器安装于变频器本体前，电机备用状态时，变频器处于停电状态。

其优点为电机处于备用状态时完全断电，无电能损耗；缺点是电机频繁启动对变频器造成频繁充电冲击，影响变频器元器件的使用寿命。

综上，若电机不频繁启动，则可将接触器安装于变频器本体前，但将接触器安装于变频器本体后更佳；若电机频繁启动，则建议将接触器安装于变频器本体后。

2.滤波器选择在变频器电源侧对谐波要求特别高或不允许有谐波产生的状况下，必需配置输入滤波器。

输出滤波器一般在掌握要求精度高时选用。

输入滤波器主要是对电网进行滤波，抑制电网谐波作用于变频器，同时抑制变频器整流产生的谐波返回电网。

输出滤波器主要是对变频器输出波形进行优化，滤除谐波，使输出波形更趋正弦化。

3.电抗器选择输入电抗器抑制电网侧谐波，爱护整流桥。

输出电抗器在变频器输出电缆超过规定长度（一般允许电缆长度为250m）时选配。

输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。

输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容，提高输出高频阻抗，削减高频漏电流，延长变频器到电机的电缆距离。

是否选用电抗器，用户可依据自身状况打算。

但是，建议选配输入/输出电抗器。

4.测量用电流互感器位置选择通常，对于功率不小于30kW电机的掌握回路，要求安装电流表。

目前，测量用电流互感器普遍有2种安装方式：一为安装于进线开关侧，即变频器前侧，其优点是显示较稳定，且测量值为工频电流，缺点为变频器运行时不能显示真实的电机运行电流；二为安装于一次回路输出侧，即变频器后侧，其优点为无论变频运行还是工频运行，均可实时监测此回路电机的运行电流，缺点为变频运行时显示电流为非工频电流，不稳定。

2019.33科学技术创新3水泥企业电气自动化控制技术的发展趋势3.1安全化不断加强作为国家最为重要的基础性建筑原材料供应商，保证生产的安全性成为未来水泥企业的发展关键所在，因此在水泥企业的电气自动化控制过程中，安全性是其必然走向。

所谓的安全性系统，即为出现问题或其他安全性威胁的时候，能够自动化给予最为合理且直接的处理方式。

所以，在保证流水线生产效率与生产效果的同时，如何以更为安全性、科学化的方式进行优化，是目前水泥企业对已有电气控制化系统完善的主要研究方向与内容。

要找出当前自动化系统中存在潜在不足与隐患的问题，根据自己的流水线实际情况进行安全性的优化与完善，帮助水泥企业更好发展。

3.2市场化程度日渐加深正如前文中所强调的，对水泥企业而言，如何把控好单位时间内产出水泥的数量，是保证企业进一步提升经济效益的关键所在，因此在电气自动化的未来发展过程中，市场化程度也是最为重要的环节之一。

不仅仅是对水泥企业而言需要进一步加强研究，国家、政府也要重视这一工作，强化电气自动化对水泥生产企业的正面作用。

要结合当前水泥企业中所使用电气自动化系统的实际使用情况，结合当前高达发达的互联网信息科技力量，以多元化的视角切入分析目前电气自动化的不足，加以更有价值的研发，提升其市场化程度。

3.3统一化程度不断提高将开发系统合理地从整体运行技术系统中分化出来是增强水泥电气化控制技术统一化程度的重要措施之一，这同时也是水泥电气自动化控制技术系统研发中的重要创新，其能够较好地实现对水泥生产设备、企业工程和监管机制相关管理数据的共通。

统一化程度对水泥的生产设备维护起到了关键性的作用，并且能够进一步缩短水泥生产的效率，所以统一化程度的研究与开发，也是当前水泥企业未来使用电气自动化技术的关键要点之一。

结束语总之，通过进一步实践研究，本文结合水泥企业电气自动化控制实际，有针对性的提出了具体的控制途径，希望分析能够为水泥企业日后发展提供有效的技术保证，以进一步为国家相关行业发展奠定良好基础。