CN202353213U - 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 - Google Patents
串并联混合型无源电力滤波及保护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202353213U CN202353213U CN2011205017903U CN201120501790U CN202353213U CN 202353213 U CN202353213 U CN 202353213U CN 2011205017903 U CN2011205017903 U CN 2011205017903U CN 201120501790 U CN201120501790 U CN 201120501790U CN 202353213 U CN202353213 U CN 202353213U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- capacitor
- series
- parallel hybrid
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种不易与系统发生谐振、有效减低系统总电流，具有显著的节能效果的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，包括第一电抗器(L1)、第一电容器(C1)、变压器(T1)、第一单相可控硅(Q1)、第二单相可控硅(Q2)、第一压敏电阻(Y1)、第二压敏电阻(Y2)、限流电抗器(L0)、避雷器(B1)、第二电抗器(L2)、第二电容器(C2)、第三电抗器(L3)、第三电容器(C3)及真空接触器(K)。本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，采用串并联混合方式，串联电抗器、电容器与传统滤波支路混合设计，有效降低串联支路的容量需要，在提高滤波性能的同时，有效降低了成本；整套方案基于无源电力元件，保护电路也基于自触发，可靠性高，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种滤波装置，尤其是一种串并联混合型无源电力滤波及保护装置。
背景技术
电力系统的谐波主要来源于如变频器、中频炉等含有整流环节的非线性负载。随着这些非线性负载的广泛应用，电力系统中的谐波越来越多，电能质量日益恶化，因而对这些非线性负载产生的谐波进行滤除显得极为迫切。目前电力系统中用来滤除谐波的方案主要有两种，一种是传统的无源滤波(如采用单调谐、双调谐等滤波电路滤波)，另外一种是采用有源滤波。传统的无源滤波方案采用的无源滤波器结构简单、技术成熟、投入成本低，但滤波效果易受多种因素影响如电源频率波动、温度变化、元器件老化等影响，这些因素会导致滤波器偏离谐振状态，滤波效果变差。有源滤波能对谐波进行实时滤波，但控制复杂、价格昂贵，且受电力电子元件的限制，损耗大，维护复杂，使用寿命和可靠性均不高，限制了其在用户中的推广使用。
传统的无源滤波方案，其原理是给谐波源提供一低阻通道，让谐波电流就近回流谐波源，减少其在系统中的数量。然而其受系统参数影响，很难达到理想的滤波效果。并且参数变化或匹配不好时，易与系统发生谐振。对于高功率因数的系统，会对系统倒送无功，无法投入。并且，其并不减少，甚至放大了谐波电流，使系统总电流增加，没有节能的效果。
有源滤波一样不能减少系统总电流，由于电力电子器件的使用，总的损耗比较大，也没有节能作用。
实用新型内容
本实用新型提供了一种不易与系统发生谐振、有效减低系统总电流，具有显著的节能效果的串并联混合型无源电力滤波及保护装置。
实现本实用新型目的的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，包括第一电抗器L1、第一电容器C1、变压器T1、第一单相可控硅Q1、第二单相可控硅Q2、第一压敏电阻Y1、第二压敏电阻Y2、限流电抗器L0、避雷器B1、第二电抗器L2、第二电容器C2、第三电抗器L3、第三电容器C3及真空接触器K；第一电抗器L1与经变压器T1阻抗变换后的第一电容器C1串联构成串联谐振回路，并谐振于工频，接于电源和负载之间，在负载侧并联第二和第三谐振支路，第一单相可控硅Q1和第二单相可控硅Q2与限流电抗器L0串联后并接在第一电容器C1两端，避雷器B1并接在第一电容器C1两端，真空接触器K并接在电源和负载之间。
第一电抗器L1与经变压器T1阻抗变换后的第一电容器C1串联构成串联谐振回路，谐振于工频，此串联谐振支路对基波呈零阻抗，能够使基波无损通过，而对谐波呈较大阻抗，隔离了谐波。阻抗变换变压器T1的采用，使普通电容器在串联谐振滤波中的使用成为可能，压敏电阻触发的可控硅有效的保护了串联电容器C1，使整套方案具有了实用性。在电源侧并联的传统滤波支路，有效消除了低次谐波，降低了对第一电抗器L1和第一电容器C1的容量要求，平衡了性能和成本，整套方案易于实现，滤波效果极好。
所述第一压敏电阻Y1和第二压敏电阻Y2分别接在所述第一单相可控硅Q1和第二单相可控硅Q2阳极和栅极之间，当可控硅阳极和阴极之间的电压超过压敏电阻的设定值时，可控硅导通，限制串联电容器C1两端的电压，达到保护的目的。
所述变压器T1的一次绕组接在第一电抗器L1和负载之间，变压器T1的二次绕组接第一电容器C1及其保护电路。
所述第一电抗器L1和变压器T1相连，然后并接由第二电抗器L2与第二电容器C2构成的第二滤波支路和由第三电抗器L3与第三电容器C3构成的第三滤波支路，其中第二电抗器L2和第二电容器C2谐振于谐波含量较大的最低次谐波频率上，第三电抗器L3和第三电容器C3谐振于谐波含量较大的次低次谐波频率上。
所述第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3及阻抗变换变压器T1、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3可以是单相的或三相的。
本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置的有益效果如下：
1、装置串接在电源和负载之间，改变了系统的阻抗，不易与系统发生谐振。
2、对各次谐波及简谐波都有抑制作用，频率愈高，抑制作用愈强。
3、有效减低系统总电流，具有显著的节能效果。
4、串并联混合方式，串联电抗器、电容器与传统滤波支路混合设计，有效降低串联支路的容量需要，在提高滤波性能的同时，有效降低了成本。
5、阻抗变换变压器的使用，使通用电容器的使用在串联电容滤波中成为可能，使串联电容滤波具有了工程实现的可能。
6、压敏电阻触发可控硅串联电容保护电路，实时保护串联电容器，是整套方案能够工程应用的重要保证。
7、整套方案基于无源电力元件，保护电路也基于自触发，可靠性高，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置单相的结构示意图。
图2为本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置三相的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，包括第一电抗器L1、第一电容器C1、变压器T1、第一单相可控硅Q1、第二单相可控硅Q2、第一压敏电阻Y1、第二压敏电阻Y2、限流电抗器L0、避雷器B1、第二电抗器L2、第二电容器C2、第三电抗器L3、第三电容器C3及真空接触器K；第一电抗器L1与经变压器T1阻抗变换后的第一电容器C1串联构成串联谐振回路，并谐振于工频，接于电源和负载之间，在负载侧并联第二和第三谐振支路，第一单相可控硅Q1和第二单相可控硅Q2与限流电抗器L0串联后并接在第一电容器C1两端，避雷器B1并接在第一电容器C1两端，防止瞬态过电压损坏第一电容器C1。真空接触器K并接在电源和负载之间，起到在负载侧电源短路或装置故障时短接装置的作用。
第一电抗器L1与经变压器T1阻抗变换后的第一电容器C1串联构成串联谐振回路，谐振于工频，此串联谐振支路对基波呈零阻抗，能够使基波无损通过，而对谐波呈较大阻抗，隔离了谐波。阻抗变换变压器T1的采用，使普通电容器在串联谐振滤波中的使用成为可能，压敏电阻触发的可控硅有效的保护了串联电容器C1，使整套方案具有了实用性。在电源侧并联的传统滤波支路，有效消除了低次谐波，降低了对第一电抗器L1和第一电容器C1的容量要求，平衡了性能和成本，整套方案易于实现，滤波效果极好。
所述第一压敏电阻Y1和第二压敏电阻Y2分别接在所述第一单相可控硅Q1和第二单相可控硅Q2阳极和栅极之间，当可控硅阳极和阴极之间的电压超过压敏电阻的设定值时，可控硅导通，限制串联电容器C1两端的电压，达到保护的目的。
所述变压器T1的一次绕组接在第一电抗器L1和负载之间，变压器T1的二次绕组接第一电容器C1及其保护电路。
所述第一电抗器L1和变压器T1相连，然后并接由第二电抗器L2与第二电容器C2构成的第二滤波支路和由第三电抗器L3与第三电容器C3构成的第三滤波支路，其中第二电抗器L2和第二电容器C2谐振于谐波含量较大的最低次谐波频率上，第三电抗器L3和第三电容器C3谐振于谐波含量较大的次低次谐波频率上。
所述第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3及阻抗变换变压器T1、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3都是单相的。
实施例2
如图2所示，本实用新型的串并联混合型无源电力滤波及保护装置与实施例1基本相同，不同的是：所述第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L 3及阻抗变换变压器T1、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3都是三相的。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种串并联混合型无源电力滤波及保护装置，其特征在于：包括第一电抗器(L1)、第一电容器(C1)、变压器(T1)、第一单相可控硅(Q1)、第二单相可控硅(Q2)、第一压敏电阻(Y1)、第二压敏电阻(Y2)、限流电抗器(L0)、避雷器(B1)、第二电抗器(L2)、第二电容器(C2)、第三电抗器(L3)、第三电容器(C3)及真空接触器(K)；第一电抗器(L1)与经变压器(T1)阻抗变换后的第一电容器(C1)串联构成串联谐振回路，并谐振于工频，接于电源和负载之间，在负载侧并联第二和第三滤波支路，第一单相可控硅(Q1)和第二单相可控硅(Q2)与限流电抗器(L0)串联后并接在第一电容器(C1)两端，避雷器(B1)并接在第一电容器(C1)两端，真空接触器(K)并接在电源和负载之间。
2.根据权利要求1所述的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，其特征在于：所述第一压敏电阻(Y1)和第二压敏电阻(Y2)分别接在所述第一单相可控硅(Q1)和第二单相可控硅(Q2)阳极和栅极之间。
3.根据权利要求1所述的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，其特征在于：所述变压器(T1)的一次绕组接在第一电抗器(L1)和负载之间，变压器(T1)的二次绕组接第一电容器(C1)及其保护电路。
4.根据权利要求1所述的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，其特征在于：所述第一电抗器(L1)和变压器(T1)相连，然后并接由第二电抗器(L2)与第二电容器(C2)构成的第二滤波支路和由第三电抗器(L3)与第三电容器(C3)构成的第三滤波支路，其中第二电抗器(L2)和第二电容器(C2)谐振于谐波含量较大的最低次谐波频率上，第三电抗器(L3)和第三电容器(C3)谐振于谐波含量较大的次低次谐波频率上。
5.根据权利要求1-4任一所述的串并联混合型无源电力滤波及保护装置，其特征在于：所述第一电抗器(L1)、第二电抗器(L2)、第三电抗器(L3)及阻抗变换变压器(T1)、第一电容器(C1)、第二电容器(C2)、第三电容器(C3)可以是单相的或三相的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205017903U CN202353213U (zh) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205017903U CN202353213U (zh) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202353213U true CN202353213U (zh) | 2012-07-25 |
Family
ID=46542177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011205017903U Expired - Fee Related CN202353213U (zh) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202353213U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103151779A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 邯郸市恒山通用电气有限公司 | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 |
| CN103580017A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-12 | 国家电网公司 | 一种换流阀阀避雷器配置方法 |
-
2011
- 2011-12-06 CN CN2011205017903U patent/CN202353213U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103151779A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 邯郸市恒山通用电气有限公司 | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 |
| CN103580017A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-12 | 国家电网公司 | 一种换流阀阀避雷器配置方法 |
| CN103580017B (zh) * | 2013-11-05 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 一种换流阀阀避雷器配置方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107611973A (zh) | 用于分布式电源系统的陷波滤波器 | |
| CN105375454A (zh) | 一种短路故障限流器 | |
| CN102638047A (zh) | 一种带旁路开关的三相统一电能质量控制装置 | |
| CN202353213U (zh) | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 | |
| CN203933382U (zh) | 一种带故障检测功能的有源功率因数校正电路 | |
| CN102291018A (zh) | 带有apfc电路的单相整流器及其交流输入电压幅值检测方法 | |
| CN206135409U (zh) | 一种新型便捷实用消弧消谐及过电压保护三用装置 | |
| CN103151779A (zh) | 串并联混合型无源电力滤波及保护装置 | |
| Hesami et al. | Wind generators ferroresonance overvoltage protection methods: A review | |
| CN203086328U (zh) | 一种智能电网终端电源输入浪涌抑制电路 | |
| CN209267432U (zh) | 一种lcl滤波并网逆变器保护电路 | |
| CN203416162U (zh) | 一种光伏逆变器用du/dt滤波电路 | |
| CN101577428A (zh) | 牵引供电用单相模块组合型有源电力滤波器 | |
| CN210724215U (zh) | 一种无功补偿及谐波抑制机柜 | |
| CN202026091U (zh) | 基于磁通补偿的非谐振零序滤波装置 | |
| CN203326916U (zh) | 三相四桥臂光伏微网运行逆变电路 | |
| CN201805228U (zh) | 烟草行业专用低压有源电力滤波器 | |
| CN103997199A (zh) | 一种带故障检测功能的有源功率因数校正电路 | |
| CN209626968U (zh) | 一种y型链式网络无源滤波器 | |
| CN202997580U (zh) | Tsc装置中的可控硅rc保护回路 | |
| CN201238117Y (zh) | 一种单相插座内的防雷节电保护电路 | |
| CN103840466A (zh) | 一种调谐型无功功率补偿电气柜 | |
| CN208401550U (zh) | 一种双谐振型三相有源电力滤波器 | |
| CN203014381U (zh) | 线路阻波装置 | |
| CN203787959U (zh) | 调谐型无功功率补偿电气柜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120725 Termination date: 20151206 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |