專利名稱：高性能無源三相濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(shù)：
隨著非線形電力負(fù)荷的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)諧波電流污染也日益嚴(yán)重。諧波的存在具有嚴(yán)重的危害，如增大系統(tǒng)、線路和設(shè)備的電能損耗；降低電源功率因數(shù)和系統(tǒng)容量的利用率；電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性下降等等。因此諧波及其治理問題已經(jīng)引起各國政府、研學(xué)界以及產(chǎn)業(yè)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(gè)用戶負(fù)載不產(chǎn)生電流諧波。2)被動式治理，即各個(gè)用戶負(fù)載可以產(chǎn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)的過量諧波電流注入電網(wǎng)。本發(fā)明涉及被動式電網(wǎng)諧波電流治理。
被動式電網(wǎng)諧波電流治理技術(shù)目前有兩種主要方式(1)在電網(wǎng)上簡單并聯(lián)無源濾波器組，該種方式主要缺點(diǎn)是并聯(lián)的無源濾波器組可能與電網(wǎng)之間發(fā)生諧振，降低了電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。(2)在電網(wǎng)上串聯(lián)或并聯(lián)或混合聯(lián)上電力有源濾波器，該種方式特點(diǎn)是先檢測出負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流或者諧波電壓，再利用電力電子器件產(chǎn)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(fù)載產(chǎn)生的諧波電流或者諧波電壓的影響，使得流入電網(wǎng)的諧波電流達(dá)到最小，該種方式的主要缺點(diǎn)是相當(dāng)控制復(fù)雜，裝置的可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種涉及被動式電網(wǎng)諧波電流治理的高性能無源濾波的方案。既能阻止負(fù)載諧波電流注入電網(wǎng)，又能抑制電網(wǎng)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(jià)格比。
圖1為本實(shí)用新型的高性能無源三相濾波電路框圖，圖中標(biāo)記1為無源三相電網(wǎng)電源，2為變壓器組，3為基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路，4為並接在電網(wǎng)回路上的由多個(gè)濾波器組成的濾波器組，5為非線性負(fù)載。
一種高性能無源三相濾波電路，包括三相電網(wǎng)電源1的回路，非線性負(fù)載5，其特征在于在三相電網(wǎng)電源1的回路中設(shè)有變壓器2a～2c組成的變壓器組2、由電抗器L1～L3和電容器C1～C3組成的基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路3、由濾波器4a～4c組成的三相濾波器組4，變壓器2a～2c的原邊分別串接在三相電網(wǎng)電源1的每相回路中，其副邊分別與基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路3中的電抗器—電容器L1～L3和C1～C3各自串接形成串聯(lián)回路，濾波器組4和非線性負(fù)載5並接在變壓器組2右側(cè)的三相電網(wǎng)線路上。
本實(shí)用新型另一特征是在三相電網(wǎng)電源1的回路中增設(shè)由變壓器6a～6c組成的變壓器組6、由電抗器L4～L6和電容器C4～C6組成的基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路7，變壓器2a～2c的副邊分別與電抗器L1～L3、電容器C1～C3、變壓器6a～6c原邊形成各自回路，變壓器6a～6c的副邊分別與電抗器L4～L6和電容器C4～C6各自形成串聯(lián)/或並聯(lián)回路。
上述電路中，變壓器2a～2c和6a～6c的原邊或者副邊可並接電阻、可變電阻、保護(hù)開關(guān)，或及其組合；可在變壓器2a～2c右邊的電網(wǎng)線路上增加或者減少設(shè)置濾波器；當(dāng)非線性負(fù)載5為諧波電壓源時(shí)，不並接濾波器組。
上述電路中，變壓器、基波電流串聯(lián)諧振電路、諧波電流並聯(lián)諧振電路所形成的電路，能有效地阻止了非線性負(fù)載在電網(wǎng)上形成超標(biāo)的諧波電流，也阻止了電網(wǎng)側(cè)的諧波電流注入負(fù)載，同時(shí)也阻止了電網(wǎng)側(cè)的諧波電壓在負(fù)載上形成超標(biāo)的諧波電流。本實(shí)用新型的無源濾波電路適合于在三相電網(wǎng)、及三相四線制電網(wǎng)上使用。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)控制簡單，省略了復(fù)雜的諧波電流計(jì)算，增加了濾波電路工作的可靠性；(2)對從負(fù)載注入電網(wǎng)的諧波電流有很強(qiáng)的抑制能力；(3)能阻止電網(wǎng)系統(tǒng)與濾波器之間可能發(fā)生的諧振，增加電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性；(4)對三相電網(wǎng)的不平衡運(yùn)行有良好的適應(yīng)能力。可廣泛應(yīng)用于需要進(jìn)行電流諧波補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)上。


圖1為高性能無源濾波電路框圖。
圖2為一種高性能無源三相濾波電路示意圖。
圖3為一種高性能無源三相濾波電路示意圖。
圖4為一種高性能無源三相濾波電路示意圖。
圖5為一種高性能無源三相濾波電路示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種用于軋鋼機(jī)的無源三相濾波電路，如圖2所示。變壓器2a為800千伏安，2b為800千伏安，2c為800千伏安，電抗器L1＝L2＝L3＝200毫亨，L1、L2、L3的電感品質(zhì)因數(shù)Q1＝Q2＝Q3＝30，電容器C1＝C2＝C3＝50.7微法。濾波器4a的參數(shù)每相電感的電感量為20.7毫亨，每相電感的品質(zhì)因數(shù)為30，每相電容的容量為10微法；濾波器4b的參數(shù)每相電感的電感量為13.5毫亨，每相電感的品質(zhì)因數(shù)為30，每相電容的容量為30微法；濾波器4c的參數(shù)每相電感的電感量為2.79毫亨，每相電感的品質(zhì)因數(shù)為30，每相電容的容量為30微法。
權(quán)利要求1.一種高性能無源三相濾波電路，包括三相電網(wǎng)電源(1)的回路，非線性負(fù)載(5)，其特征在于在三相電網(wǎng)電源(1)的回路中設(shè)有變壓器(2a～2c)組成的變壓器組(2)、由電抗器(L1～L3)和電容器(C～1C3)組成的基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路(3)、由濾波器(4a～4c)組成的三相濾波器組(4)，變壓器(2a～2c)的原邊分別串接在三相電網(wǎng)電源(1)的每相回路中，其副邊分別與基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路(3)中的電抗器(L1～L3)和電容器(C1～C3)各自串接形成串聯(lián)回路，濾波器組(4)和非線性負(fù)載(5)並接在變壓器組(2)右側(cè)的三相電網(wǎng)線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路，其特征在于在三相電網(wǎng)電源(1)的回路中增設(shè)由變壓器(6a～6c)組成的變壓器組(6)、由電抗器(L4～L6)和電容器(C4～C6)組成的基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路(7)，變壓器(2a～2c)的副邊分別與電抗器(L1～L3)、電容器(C1～C3)、變壓器(6a～6c)原邊形成各自回路，變壓器(6a～6c)的副邊分別與電抗器(L4～L6)和電容器(C4～C6)各自形成串聯(lián)/或並聯(lián)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的濾波電路，其特征在于在變壓器(2a～2c和6a～6c)的原邊或者副邊可並接電阻、可變電阻、保護(hù)開關(guān)，或及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的濾波電路，其特征在于可在變壓器(2a～2c)右邊的電網(wǎng)線路上增加或者減少設(shè)置濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的濾波電路，其特征在于當(dāng)非線性負(fù)載(5)為諧波電壓源時(shí)，不並接濾波器組。
專利摘要一種高性能無源三相濾波電路，其特征是在三相電網(wǎng)電源1的回路中設(shè)有變壓器2a～2c組成的變壓器組2、由電抗器L1～L3和電容器C1～C3組成的基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路3、由濾波器4a～4c組成的三相濾波器組4，變壓器2a～2c的原邊分別串接在三相電網(wǎng)電源1的每相回路中，其副邊分別與基波電流串聯(lián)諧振電路/或諧波電流並聯(lián)諧振電路3中的電抗器—電容器L1～L3和C1～C3各自串接形成串聯(lián)回路，濾波器組4和非線性負(fù)載5並接在變壓器組2右側(cè)的三相電網(wǎng)線路上。同現(xiàn)有技術(shù)比較，本方案的優(yōu)點(diǎn)是(1)控制簡單，省略了復(fù)雜的諧波電流計(jì)算；(2)對從負(fù)載注入電網(wǎng)的諧波電流有足夠強(qiáng)的抑制能力；(3)能阻止電網(wǎng)系統(tǒng)與濾波器之間可能發(fā)生的諧振；(4)對電網(wǎng)的不平衡運(yùn)行有良好的適應(yīng)能力。
文檔編號H02J3/01GK2600966SQ02266360
公開日2004年1月21日 申請日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者來林娟 申請人:來林娟