無源三相濾波電路的製作方法
2023-05-23 18:13:21 1
專利名稱：無源三相濾波電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種減少諧波的裝置，特別涉及一種高性能無源三相濾波電路。
背景技術：
隨著非線形電力負荷的廣泛應用，電網諧波電流汙染也日益嚴重。諧波的存在具有嚴重的危害，如增大系統、線路和設備的電能損耗；降低電源功率因數和系統容量的利用率；電力系統運行的安全性下降等等。因此諧波及其治理問題已經引起各國政府、研學界以及產業界的高度重視。目前諧波的治理有兩種方式1)主動式治理，使得各個用戶負載不產生電流諧波。2)被動式治理，即各個用戶負載可以產生諧波電流，但通過一些諧波吸收裝置加以吸收，以限制超過有關標準的過量諧波電流注入電網。本實用新型涉及被動式電網諧波電流治理。
被動式電網諧波電流治理技術目前有三種主要方式(1)在電網上簡單並聯無源濾波器組，該種方式主要缺點是並聯的無源濾波器組可能與電網之間發生諧振，降低了電網系統運行的可靠性。(2)在電網上串聯或並聯或混合聯上電力有源濾波器，該種方式特點是先檢測出負載產生的諧波電流或者諧波電壓，再利用電力電子器件產生與該電流或電壓成一定比例的諧波電流或諧波電壓抵消負載產生的諧波電流或者諧波電壓的影響，使得流入電網的諧波電流達到最小，該種方式的主要缺點是控制相當複雜，裝置的可靠性低。(3)在電網上並聯無源濾波器組，同時在電網上串接由變壓器、電感電容與電阻組成的諧波電流抑制電路，該種方式與前兩種方案相比，有很高的性能價格比，但對於小容量負載系統，串接的變壓器相應增加了整個裝置的價格，降低了裝置系統的性能價格比。
發明內容
本實用新型提出一種涉及被動式電網諧波電流治理的高性能無源濾波的方案。既能阻止負載諧波電流注入電網，又能抑制電網諧振的高性能、高可靠性的諧波濾波電路，以提高濾波裝置的可靠性與性能價格比。
一種無源三相濾波電路，包括三相電網電源1的迴路，非線性負載4，其特徵在於在三相電網電源1的迴路中設有由電抗器L1～L3、電容器C1～C3和電阻R1～R3組成的諧波電流抑制電路2、由濾波器3a～3c組成的三相濾波器組3，諧波電流抑制電路2的各個支路電路由電抗器L1～L3與電容器C1～C3各自串接後再與電阻R1～R3並接組成，濾波器組3和非線性負載4並接在諧波電流抑制電路2右側的三相電網線路上。
上述電路中，諧波電流抑制電路2中的電抗器L1～L3與電容器C1～C3可以並接電感、電容、電阻或其串並接組合；諧波電流抑制電路2可並接電阻、可變電阻、保護開關，或及其組合；諧波電流抑制電路2的兩端可串接由電感、電容和電阻並聯組成的諧波電流並聯諧振電路；可在諧波電流抑制電路2右邊的電網線路上增加或者減少設置濾波器；當非線性負載4為諧波電壓源時，不並接濾波器組。
上述電路中，諧波電流抑制電路和三相濾波器組所形成的電路，能有效地阻止了非線性負載在電網上形成超標的諧波電流，也阻止了電網側的諧波電流注入負載，同時也阻止了電網側的諧波電壓在負載上形成超標的諧波電流。本實用新型的無源濾波電路適合於在三相電網、及三相四線制電網上使用。
同現有技術比較，本實用新型的優點是(1)控制簡單，省略了複雜的諧波電流計算，增加了濾波電路工作的可靠性；(2)對從負載注入電網的諧波電流有很強的抑制能力；(3)能阻止電網系統與濾波器之間可能發生的諧振，增加電網運行的可靠性；(4)對三相電網的不平衡運行有良好的適應能力；(5)與相似技術的三相無源濾波電路相比省略了串在主電路上的變壓器組，有效地降低裝置成本。可廣泛應用於需要進行電流諧波補償的電網上。
圖1為無源三相濾波電路示意圖。
具體實施方式
實施例1一種用於軋鋼機的無源三相濾波電路，如附圖所示。電抗器L1＝L2＝L3＝20毫亨，L1、L2、L3的電感品質因數Q1＝Q2＝Q3＝10，電容器C1＝C2＝C3＝507微法，電阻R1＝R2＝R3＝30歐姆。濾波器3a的參數每相電感的電感量為20.7毫亨，每相電感的品質因數為30，每相電容的容量為10微法；濾波器3b的參數每相電感的電感量為13.5毫亨，每相電感的品質因數為30，每相電容的容量為30微法；濾波器3c的參數每相電感的電感量為2.79毫亨，每相電感的品質因數為30，每相電容的容量為30微法。
權利要求1.一種無源三相濾波電路，包括三相電網電源(1)的迴路，非線性負載(4)，其特徵在於在三相電網電源(1)的迴路中設有由電抗器(L1～L3)、電容器(C1～C3)和電阻(R1～R3)組成的諧波電流抑制電路(2)、由濾波器(3a～3c)組成的三相濾波器組(3)，諧波電流抑制電路(2)的各個支路電路由電抗器(L1～L3)與電容器(C1～C3)各自串接後再與電阻(R1～R3)並接組成，濾波器組(3)和非線性負載(4)並接在諧波電流抑制電路(2)右側的三相電網線路上。
2.根據權利要求1所述的濾波電路，其特徵在於諧波電流抑制電路(2)中的電抗器(L1～L3)與電容器(C1～C3)可以並接電感、電容、電阻或其串並接組合。
3.根據權利要求1所述的濾波電路，其特徵在於諧波電流抑制電路(2)可並接電阻、可變電阻、保護開關，或及其組合。
4.根據權利要求1所述的濾波電路，其特徵在於諧波電流抑制電路(2)的兩端可串接由電感、電容和電阻並聯組成的諧波電流並聯諧振電路。
5.根據權利要求1所述的濾波電路，其特徵在於可在諧波電流抑制電路(2)右邊的電網線路上增加或者減少設置濾波器。
6.根據權利要求1所述的濾波電路，其特徵在於當非線性負載(4)為諧波電壓源時，不並接濾波器組。
專利摘要一種無源三相濾波電路，其特徵是在三相電網電源1的迴路中設有由電抗器L1～L3、電容器C1～C3和電阻R1～R3組成的諧波電流抑制電路2、由濾波器3a～3c組成的三相濾波器組3，諧波電流抑制電路2的各個支路電路由電抗器L1～L3與電容器C1～C3各自串接後再與電阻R1～R3並接組成，濾波器組3和非線性負載4並接在諧波電流抑制電路2右側的三相電網線路上。同現有技術比較，本方案的優點是(1)控制簡單，省略了複雜的諧波電流計算；(2)對從負載注入電網的諧波電流有足夠強的抑制能力；(3)能阻止電網系統與濾波器之間可能發生的諧振；(4)對電網的不平衡運行有良好的適應能力；(5)與相似技術的三相無源濾波電路相比省略了串在主電路上的變壓器組，有效地降低裝置成本。
文檔編號H02J3/01GK2580655SQ02260219
公開日2003年10月15日 申請日期2002年9月24日 優先權日2002年9月24日
發明者來林娟 申請人:杭州華燁電氣有限公司