專利名稱：混合型電力濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電工技術(shù)中的電網(wǎng)控制設(shè)備，特別涉及高電壓電力濾波器，用于抑制高低壓系統(tǒng)的諧波電流和電壓。

背景技術(shù)：
申請?zhí)?2139029.0的中國發(fā)明專利申請“諧波抑制裝置”，是通過變流器的二次基波繞組、電感線圈和電容器，組成對基波的串聯(lián)諧振回路，實(shí)現(xiàn)變流器一次與二次之間的基波安匝平衡，使變流器對一次基波電流呈現(xiàn)低阻抗，對諧波電流呈現(xiàn)高阻抗，讓基波電流順利通過，有效地抑制諧波電流的大部分。對一次諧波電流的剩余部分，采用設(shè)置檢測鐵芯、檢測繞組、運(yùn)算放大及驅(qū)動器、諧波繞組所構(gòu)成的有源濾波，對剩余諧波電流進(jìn)一步抵消。這種裝置存在如下缺點(diǎn)(1)由于這種變流器一次繞組與電網(wǎng)母線有電的聯(lián)系，電網(wǎng)處在高電壓甚至特高壓工況時(shí)，變流器一次繞組與鐵芯、與二次繞組之間，要滿足高壓甚至特高壓的電氣絕緣要求，這使得變流器制造工藝復(fù)雜、成本高、體積和重量大，應(yīng)用受到限制。(2)電網(wǎng)處在低電壓、大電流的工況時(shí)，由于一次與二次繞組基波電流安匝平衡，二次電流與一次電流成比例增大，電感線圈、電容器的功率很大，其價(jià)格很高、體積和重量也很大，應(yīng)用也受到限制。(3)采用設(shè)置檢測鐵芯、檢測繞組、運(yùn)算放大及驅(qū)動器、諧波繞組構(gòu)成的有源濾波方法，對剩余諧波電流進(jìn)一步抵消，由于剩余諧波電流所占比重不大，而設(shè)置檢測鐵芯、檢測繞組、運(yùn)算放大及驅(qū)動器、諧波繞組構(gòu)成的有源濾波方法，其復(fù)雜程度以及成本都很高、可靠性降低、投入產(chǎn)出比不合算。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種混合型電力濾波器，克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，解決變流器、電感線圈、電容器對地或相間(如三相系統(tǒng))的高壓及特高壓的絕緣難點(diǎn)問題，以滿足高壓及特高壓工況下的要求。
本實(shí)用新型的一種混合型電力濾波器，包括變流器式串聯(lián)濾波器，變流器式串聯(lián)濾波器由零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器構(gòu)成，零磁通變流器一次繞組串聯(lián)于電網(wǎng)母線，二次繞組與基波電感線圈、基波電容器共同構(gòu)成基波串聯(lián)諧振回路；其特征在于所述的零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器，均置于等電位倉內(nèi)，等電位倉通過絕緣瓷瓶支撐于地面上。
所述的混合型電力濾波器，其特征在于所述變流器式串聯(lián)濾波器設(shè)置于變壓器的高壓側(cè)，LC并聯(lián)無源濾波器設(shè)置于變壓器的低壓側(cè)；所述LC并聯(lián)無源濾波器由K條LC串聯(lián)諧振支路并聯(lián)組成，每條LC串聯(lián)諧振支路中的調(diào)諧電感線圈及調(diào)諧電容器的電抗值對應(yīng)不同的奇數(shù)次諧波，K為1～7。
本實(shí)用新型特點(diǎn)為(1)構(gòu)成變流器式串聯(lián)濾波器的器件均置于等電位倉內(nèi)，等電位倉通過絕緣瓷瓶在地面上支撐，解決上述所有器件與地的絕緣。這些器件本身不需要對地的高壓及特高壓絕緣要求，使得變流器制造工藝簡單、成本低、體積與重量小，解決了所述器件高壓及特高壓絕緣難點(diǎn)的問題，應(yīng)用價(jià)值高。(2)變流器式串聯(lián)濾波器、等電位倉、絕緣瓷瓶設(shè)置于變壓器的高壓側(cè)，由于高壓側(cè)電壓高、電流小，電壓高的問題采用等電位倉、絕緣瓷瓶巧妙解決；電流小正是變流器式串聯(lián)濾波器所希望的，使得零磁通變流器、基波電感線圈、基波電容器功率小，體積和重量降低。(3)LC并聯(lián)無源濾波器設(shè)置于變壓器的低壓側(cè)，由于低壓側(cè)電壓低、電流大，電壓低對LC并聯(lián)無源濾波器非常有利，可減小調(diào)諧電感線圈、調(diào)諧電容器的電壓和功率要求；電流大是指變壓器低壓側(cè)的基波電流大，并不是指LC并聯(lián)無源濾波器各調(diào)諧支路電流一定大，不直接涉及到調(diào)諧電感線圈、調(diào)諧電容器的電流及功率。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖； 圖2為本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1示意圖。零磁通變流器T1的一次繞組W1串聯(lián)聯(lián)接在電網(wǎng)母線1上，電網(wǎng)母線1與電網(wǎng)2相接，一次繞組W1另一端與變壓器T高壓側(cè)線圈一端3相連。變流器T1的二次繞組W2與基波電感線圈L1、基波電容器C1串聯(lián)聯(lián)接，構(gòu)成基波串聯(lián)諧振回路，其諧振頻率為基波頻率，非線性負(fù)載4與零磁通變流器T1的一次繞組W1相串聯(lián)。此時(shí)二次繞組W2基波負(fù)載阻抗趨近于零，ωL1＝1/(ωC1)，相當(dāng)于短路。由于變流器T1二次基波磁勢與一次基波磁勢相平衡，即W2I2＝W1I1f，實(shí)現(xiàn)零磁通變流器T1對一次基波電流I1f呈現(xiàn)低阻抗，對諧波電流I1h呈現(xiàn)高阻抗，讓基波電流順利通過，有效地濾去諧波電流。
構(gòu)成變流器式串聯(lián)濾波器CF的零磁通變流器T1、基波電感線圈L1、基波電容器C1，均置于等電位倉M內(nèi)，等電位倉M通過絕緣瓷瓶Z在地面上支撐，解決所述器件與地的絕緣。等電位倉M由金屬導(dǎo)體或絕緣材料制成；絕緣瓷瓶Z對地耐壓、承受重量要求，應(yīng)符合串聯(lián)濾波器所接入的電網(wǎng)電壓等級和濾波器全部重量要求。所述器件本身不需要對地的高壓及特高壓絕緣要求，由此解決了所述器件高壓及特高壓絕緣難點(diǎn)問題，使得變流器制造工藝簡單、成本低、體積與重量小、應(yīng)用價(jià)值高。
圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例2示意圖。與實(shí)施例1的差別在于非線性負(fù)載4不串聯(lián)聯(lián)接在零磁通變流器T1的一次繞組W1上。變流器式串聯(lián)濾波器CF、等電位倉M、絕緣瓷瓶Z設(shè)置于變壓器T的高壓側(cè)H，由于高壓側(cè)電壓高、電流小，電壓高的問題采用等電位倉、絕緣瓷瓶巧妙解決；電流小正是變流器式串聯(lián)濾波器所希望的，使得零磁通變流器、基波電感線圈、基波電容器功率小、體積和重量降低。
本實(shí)施例中，LC并聯(lián)無源濾波器PF由兩條特征諧波調(diào)諧支路LnCn、LmCm組成，它們并聯(lián)聯(lián)接到變壓器T低壓側(cè)線圈一端與非線性負(fù)載4的公共連接點(diǎn)5上。特征諧波調(diào)諧支路LnCn、LmCm均滿足n次及m次特征諧波串聯(lián)諧振條件，即ωnLn＝1/(ωnCn)和ωmLm＝1/(ωmCm)，分別使n次和m次諧波阻抗趨近于零，讓n次和m次諧波電流順利通過，達(dá)到濾去非線性負(fù)載4產(chǎn)生的諧波電流I2h流向變壓器T的目的。本實(shí)施例中，n＝5，m＝7。
權(quán)利要求1.一種混合型電力濾波器，包括變流器式串聯(lián)濾波器，變流器式串聯(lián)濾波器由零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器構(gòu)成，零磁通變流器一次繞組串聯(lián)于電網(wǎng)母線，二次繞組與基波電感線圈、基波電容器共同構(gòu)成基波串聯(lián)諧振回路；其特征在于所述的零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器，均置于等電位倉內(nèi)，等電位倉通過絕緣瓷瓶支撐于地面上。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型電力濾波器，其特征在于所述變流器式串聯(lián)濾波器設(shè)置于變壓器的高壓側(cè)，LC并聯(lián)無源濾波器設(shè)置于變壓器的低壓側(cè)；所述LC并聯(lián)無源濾波器由K條LC串聯(lián)諧振支路并聯(lián)組成，每條LC串聯(lián)諧振支路中的調(diào)諧電感線圈及調(diào)諧電容器的電抗值對應(yīng)不同的奇數(shù)次諧波，K為1～7。
專利摘要混合型電力濾波器，屬于電工技術(shù)中的電網(wǎng)控制設(shè)備，特別涉及高電壓電力濾波器，克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，解決變流器、電感線圈、電容器對地或相間(如三相系統(tǒng))的高壓及特高壓的絕緣難點(diǎn)問題，以滿足高壓及特高壓工況下的要求。本實(shí)用新型包括變流器式串聯(lián)濾波器，變流器式串聯(lián)濾波器由零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器構(gòu)成，零磁通變流器一次繞組串聯(lián)于電網(wǎng)母線，二次繞組與基波電感線圈、基波電容器共同構(gòu)成基波串聯(lián)諧振回路；所述的零磁通變流器、基波電感線圈和基波電容器，均置于等電位倉內(nèi)，等電位倉通過絕緣瓷瓶支撐于地面上。本實(shí)用新型制造工藝簡單、成本低、體積與重量小，解決了所述器件高壓及特高壓絕緣難點(diǎn)的問題，應(yīng)用價(jià)值高。
文檔編號H02J3/01GK201118238SQ20072008839
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者任士焱 申請人:華中科技大學(xué)