12脈衝整流負載專用無源濾波裝置的製作方法

2023-04-22 21:11:11 3

專利名稱：：12脈衝整流負載專用無源濾波裝置的製作方法
技術領域：
：本發明屬於配電系統電能質量控制設備
技術領域：
，具體涉及一種專門適用於12脈衝整流負載的無源濾波裝置。
背景技術：
：隨著大功率電力電子器件在電力系統中的大量應用，各種晶閘管整流負載產生大量諧波，嚴重威脅到電力系統的安全穩定運行，其中12脈衝整流以其較低的諧波輸出廣泛應用於大量大功率負載。與6脈衝整流相比，12脈衝整流在變壓器的高壓側消除了5、7次諧波，降低了諧波輸出，但也給12脈衝整流負載的無源濾波帶來了困難。目前，解決12脈衝整流負載的諧波問題主要有低壓側無源濾波、高壓側無源濾波、有源濾波三種方案，各種方案均有其難以克服的問題。低壓側無源濾波方案雖然無源濾波裝置結構簡單、運行費用低、既可補償諧波也可實現無功補償，應用十分廣泛，但對於12脈衝整流負載，由於在變壓器的低壓側存在著大量5、7次諧波，如要進行有效濾波，必須同時設置5、7、11、13次濾波，設置5、7次濾波裝置，會增加濾波通道數、降低裝置運行的安全可靠性、大大增加製造成本，如果僅進行ll、13次濾波，將導致5、7次諧波電流的放大，破壞了變壓器高壓側5、7次諧波電流的平衡。高壓側無源濾波方案由於變壓器的高壓側沒有5、7次諧波電流，因此如在變壓器的高壓側進行濾波則無需設置5、7次濾波支路，但是高壓器件的昂貴不可避免地增加了濾波裝置的成本，而且由於沒有變壓器作為一層阻隔，背景諧波成為該方案無法克服的問題之一。有源濾波有源濾波裝置可對大小和頻率都變化的諧波進行實時補償，克服了無源濾波裝置的缺點，具有技術先進性。從技術上講，該方案是解決12脈衝整流負載諧波問題的最好方案，但是由於其投資較高，控制複雜，短時間內在電力系統中廣泛應用尚有難度。
發明內容本發明利用12脈衝整流負載Y側、A側相電壓的相位差特性，設計提供一種12脈衝整流負載專用無源濾波裝置的技術方案，以克服現有技術中存在的問題。所述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於該裝置包括一個濾波通道，該濾波通道的每一相上設置一個單相變壓器，單相變壓器一側繞組的一端採用"Y"形接線方式連接，另一端串接L一C濾波支路後與12脈衝整流負載的"Y"側末端對應連接，單相變壓器另一側繞組的一端採用"△"形接線方式連接，另一端串接L一C濾波支路後與12脈衝整流負載的"△"側末端對應連接。所述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於所述的L一C濾波支路由濾波電容器、濾波電抗器串接構成，其中濾波電容器的電容值與所述12脈衝整流負載的容量對應，確定濾波電抗器電抗值的調諧點為500Hz550Hz，單相變壓器中"Y"形接線側與"△"形接線側的變比為1:^±5%。所述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於所述單相變壓器中"Y"形接線側與"△"形接線側的變比為1:V^。上述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，利用12脈衝整流負載Y側、A側相電壓的相位差特性，採用單相變壓器與無源濾波支路結合的結構，構思新穎、結構簡單，在有效濾除11、13次諧波電流的同時避免了5、7次諧波電流，具有濾波效果好、運行可靠、成本較低等特點。圖1為本發明電路結構示意圖；圖2為本發明在11、13次諧波下的等效電路結構示意圖；圖3為本發明在5、7次諧波下的等效電路結構示意圖。圖中1/L一C濾波支路、2/單相變壓器、3/12脈衝整流負載、C/濾波電容器、L/濾波電抗器。具體實施方式以下結合說明書附圖對本發明作進一步說明如圖l所示為12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，包括一個濾波通道，該濾波通道的每一相上設置一個單相變壓器2，單相變壓器2—側繞組的一端採用"Y"形接線方式連接，另一端串接L一C濾波支路1後與12脈衝整流負載3的"Y"側末端對應連接；單相變壓器2另一側繞組的一端採用"△"形接線方式連接，另一端串接L一C濾波支路1後與12脈衝整流負載3的"△"側末端對應連接。其中單相變壓器2中"Y"形接線側與"△"形接線側的變比為1:V^士5%，優選方案為1:V^;L—C濾波支路1由濾波電容器C、濾波電抗器L串接構成，其中濾波電容器C的電容值與所述12脈衝整流負載3的容量對應，確定濾波電抗器L電抗值的調諧點為500Hz550Hz。由於12脈衝整流負載3的Y側相電壓相位比A側相電壓相位超前30度，因此對於5、7、11、13次諧波電壓，有如下分析結果表1:12脈衝整流負載的Y側相電壓與A側相電壓相位差分析表tableseeoriginaldocumentpage6將上述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置接入12脈衝整流負載3的"Y"側負載與"△"側負載之間，5、7、11、13次諧波電壓作用在單相變壓器2兩側的2個L一C濾波支路1上。11、13次的諧波電流在單相變壓器中兩側產生的磁通方向相反，呈現低阻抗，其等效電路圖如圖2所示，圖中LY1、LA1分別為分別為單相變壓器2兩側的漏抗，使得單相變壓器2兩側的2個L一C濾波支路l的調諧點在ll次、13次；而5、7次諧波電流在單相變壓器的兩側中產生的磁通方向相同，呈現高阻抗，使得2個L—C濾波支路l在5、7次諧波情況下呈感性，其等效電路圖如圖3所不，LY2、LA2同為單相變壓器2兩側空載阻抗之和，從而避免單相變壓器2兩側的2個L—C濾波支路1在5、7次諧波情況下發生諧波放大的狀況。因此，每一濾波通道在有效濾除ll次、13次諧波的情況下不會導致5次、7次諧波電流的放人，從而達到理想的濾波效果。權利要求1、12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於該裝置包括一個濾波通道，該濾波通道的每一相上設置一個單相變壓器(2)，單相變壓器(2)一側繞組的一端採用「Y」形接線方式連接，另一端串接L-C濾波支路(1)後與12脈衝整流負載(3)的「Y」側末端對應連接，單相變壓器(2)另一側繞組的一端採用「△」形接線方式連接，另一端串接L-C濾波支路(1)後與12脈衝整流負載(3)的「△」側末端對應連接。2、如權利要求1所述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於所述的L一C濾波支路(1)由濾波電容器(C)、濾波電抗器(L)串接構成，其中濾波電容器(C)的電容值與所述12脈衝整流負載(3)的容量對應，確定濾波電抗器(L)電抗值的調諧點為500Hz550Hz,單相變壓器(2)中"Y"形接線側與"△"形接線側的變比為1:^±5%。3、如權利要求2所述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，其特徵在於所述單相變壓器(2)中"Y"形接線側與"△"形接線側的變比為1:V^。全文摘要12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，配電系統電能質量控制設備
技術領域：
，其特徵在於該裝置包括一個濾波通道，該濾波通道的每一相上設置一個單相變壓器，單相變壓器一側繞組的一端採用「Y」形接線方式連接，另一端串接L-C濾波支路後與12脈衝整流負載的「Y」側末端對應連接，單相變壓器另一側繞組的一端採用「△」形接線方式連接，另一端串接L-C濾波支路後與12脈衝整流負載的「△」側末端對應連接。上述的12脈衝整流負載專用無源濾波裝置，構思新穎、結構簡單，在有效濾除11、13次諧波電流的同時避免了5、7次諧波電流，具有濾波效果好、運行可靠、成本較低等特點。文檔編號H02M1/12GK101272087SQ200810062360公開日2008年9月24日申請日期2008年5月19日優先權日2008年5月19日發明者李陽春申請人:浙江諧平科技股份有限公司