變頻器對儀表產(chǎn)生干擾的防治措施
發(fā)布時間：2012-08-24 點擊次數(shù)：2060次
關鍵字：變頻器 儀表產(chǎn)生 防治措施
隨著變頻器技術的日趨成熟，尤其是在節(jié)能降耗，遠程控制，低維護率等方面的優(yōu)勢愈來愈突出，近年來，我廠越來越多地采用變頻器參與生產(chǎn)過程控制。然而利用變頻器參與過程控制成為一種新的調(diào)節(jié)模式將被大量采用的同時也給傳統(tǒng)的測量儀表檢測帶來了新的問題：許多離變頻器較近的測量儀表因受到變頻器運行所帶來的干擾而出現(xiàn)異常狀態(tài)，有的儀表出現(xiàn)較大的測量誤差，還有一些儀表甚至不能正常工作，不但影響了化工生產(chǎn)的操作，也大大增加了檢修難度。本文就此問題進行了分析，并列舉實例提出解決措施。
現(xiàn)狀調(diào)查
在配上料系統(tǒng)中，在進氣風機沒有設變頻器之前，一直運行較為穩(wěn)定，自從上了變頻器之后，儀表顯示異常，顯示值亂跳，穩(wěn)定不下來，如果將變頻器停下來，儀表立刻恢復正常，再啟動變頻器，儀表顯示又出現(xiàn)異常。連續(xù)反復實驗多次結(jié)果均是如此，從而判斷出變頻器的干擾是造成儀表不正常的直接原因。
故障原因分析
影響儀表檢測電路的主要干擾源是現(xiàn)場強電磁場和供電電源的波動，后者對儀表的影響較小且較容易克服，一般只需選擇好的電源變壓器(三重屏蔽)并將儀表直流部分的濾波及穩(wěn)壓電路處理好(例如穩(wěn)壓電源，不間斷電源等)即可將電源波動干擾控制在較低的水平，對儀表的測量精度幾乎不造成影響，即使有影響，也遠低于儀表精度的要求，可以忽略不計。而前者即強電磁場的干擾則對儀表的干擾較大且不容易克服，這類干擾是因電磁感應而在儀表的回路中產(chǎn)生感應電壓，進而影響儀表電路的正常工作或程序的正常運行。
對于此類的干擾，一般的儀表均采取一定的抗干擾措施，主要是在儀表回路中加入濾波電路，用以克服或削弱干擾，即采用帶通濾波器或者是帶阻濾波器，有選擇地將干擾信號阻斷或旁路排除掉。這類電路大多是針對固定的干擾頻率，如工頻干擾起作用，可以阻斷或濾除工頻干擾及其高次諧波，電路實現(xiàn)起來也比較容易。而對頻率變化的強電磁干擾就顯得力不從心了。雖然現(xiàn)在部分先進的智能儀表具有數(shù)字濾波功能，可以有選擇地濾除一定頻率的干擾信號，但也還是根據(jù)設定的時間常數(shù)，對固定的干擾頻率起作用，對于變化的干擾頻率還是無能為力，不能很好地克服。而變頻器運行時所產(chǎn)生的電磁干擾正是超過工頻范圍而且變化的強電磁干擾，上述問題，對于大多數(shù)用戶來說正在運行的儀表不可能被大量替換，則需采取儀表外的現(xiàn)場抗干擾措施。
現(xiàn)場解決措施
首先儀表接地必須可靠，接地電阻應盡可能地小(一般不能大于2)，而且儀表系統(tǒng)的接地不可與電氣零混同，必須單獨制作儀表接地。其次，必須將儀表的信號電纜更換成屏蔽電纜，將屏蔽層和探頭信號的負端相接。在模擬信號上并接電容或在信號和地之間跨接電容，電容的容量及耐壓值根據(jù)實際情況實驗而定，同時在二次表采取一定的隔離措施。經(jīng)過多次處理后，儀表恢復正常，變頻器也運行良好，經(jīng)長期運行，再未出現(xiàn)問題。
總結(jié)
綜上所述，變頻器對現(xiàn)場儀表的干擾不但比常見的工頻干擾大得多，而且較難克服。儀表受變頻器干擾而表現(xiàn)出的現(xiàn)象因儀表的種類，特性及現(xiàn)場情況的不同而不同，但有一個共同的特點，即在變頻器運行時就出現(xiàn)異常狀態(tài)，變頻器一停立即恢復正常。這也是判斷是否受變頻器干擾的唯一方法。而出現(xiàn)此類問題后的解決措施也各自不同，根據(jù)實際情況靈活處理。
隨著變頻器技術的日趨成熟，尤其是在節(jié)能降耗，遠程控制，低維護率等方面的優(yōu)勢愈來愈突出，近年來，我廠越來越多地采用變頻器參與生產(chǎn)過程控制。然而利用變頻器參與過程控制成為一種新的調(diào)節(jié)模式將被大量采用的同時也給傳統(tǒng)的測量儀表檢測帶來了新的問題：許多離變頻器較近的測量儀表因受到變頻器運行所帶來的干擾而出現(xiàn)異常狀態(tài)，有的儀表出現(xiàn)較大的測量誤差，還有一些儀表甚至不能正常工作，不但影響了化工生產(chǎn)的操作，也大大增加了檢修難度。本文就此問題進行了分析，并列舉實例提出解決措施。
現(xiàn)狀調(diào)查
在配上料系統(tǒng)中，在進氣風機沒有設變頻器之前，一直運行較為穩(wěn)定，自從上了變頻器之后，儀表顯示異常，顯示值亂跳，穩(wěn)定不下來，如果將變頻器停下來，儀表立刻恢復正常，再啟動變頻器，儀表顯示又出現(xiàn)異常。連續(xù)反復實驗多次結(jié)果均是如此，從而判斷出變頻器的干擾是造成儀表不正常的直接原因。
故障原因分析
影響儀表檢測電路的主要干擾源是現(xiàn)場強電磁場和供電電源的波動，后者對儀表的影響較小且較容易克服，一般只需選擇好的電源變壓器(三重屏蔽)并將儀表直流部分的濾波及穩(wěn)壓電路處理好(例如穩(wěn)壓電源，不間斷電源等)即可將電源波動干擾控制在較低的水平，對儀表的測量精度幾乎不造成影響，即使有影響，也遠低于儀表精度的要求，可以忽略不計。而前者即強電磁場的干擾則對儀表的干擾較大且不容易克服，這類干擾是因電磁感應而在儀表的回路中產(chǎn)生感應電壓，進而影響儀表電路的正常工作或程序的正常運行。
對于此類的干擾，一般的儀表均采取一定的抗干擾措施，主要是在儀表回路中加入濾波電路，用以克服或削弱干擾，即采用帶通濾波器或者是帶阻濾波器，有選擇地將干擾信號阻斷或旁路排除掉。這類電路大多是針對固定的干擾頻率，如工頻干擾起作用，可以阻斷或濾除工頻干擾及其高次諧波，電路實現(xiàn)起來也比較容易。而對頻率變化的強電磁干擾就顯得力不從心了。雖然現(xiàn)在部分先進的智能儀表具有數(shù)字濾波功能，可以有選擇地濾除一定頻率的干擾信號，但也還是根據(jù)設定的時間常數(shù)，對固定的干擾頻率起作用，對于變化的干擾頻率還是無能為力，不能很好地克服。而變頻器運行時所產(chǎn)生的電磁干擾正是超過工頻范圍而且變化的強電磁干擾，上述問題，對于大多數(shù)用戶來說正在運行的儀表不可能被大量替換，則需采取儀表外的現(xiàn)場抗干擾措施。
現(xiàn)場解決措施
首先儀表接地必須可靠，接地電阻應盡可能地小(一般不能大于2)，而且儀表系統(tǒng)的接地不可與電氣零混同，必須單獨制作儀表接地。其次，必須將儀表的信號電纜更換成屏蔽電纜，將屏蔽層和探頭信號的負端相接。在模擬信號上并接電容或在信號和地之間跨接電容，電容的容量及耐壓值根據(jù)實際情況實驗而定，同時在二次表采取一定的隔離措施。經(jīng)過多次處理后，儀表恢復正常，變頻器也運行良好，經(jīng)長期運行，再未出現(xiàn)問題。
總結(jié)
綜上所述，變頻器對現(xiàn)場儀表的干擾不但比常見的工頻干擾大得多，而且較難克服。儀表受變頻器干擾而表現(xiàn)出的現(xiàn)象因儀表的種類，特性及現(xiàn)場情況的不同而不同，但有一個共同的特點，即在變頻器運行時就出現(xiàn)異常狀態(tài)，變頻器一停立即恢復正常。這也是判斷是否受變頻器干擾的唯一方法。而出現(xiàn)此類問題后的解決措施也各自不同，根據(jù)實際情況靈活處理。
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