CN203607850U - 单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器 - Google Patents

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杨文焕
薛新明
张建颖
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Abstract

本实用新型专利涉及电力网间谐波无源电力滤波器，特别是一种单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器。它由低频电力电感器和低频电力电容器组成；电力电感器和电力电容器在电路上按串联方式连接；该电力滤波器采用双电气柜方式安装，包括电力电感器柜和电力电容器柜，电力电容器柜有连接中压电网的引入电缆，电力电感器柜有连接中性线的引出电缆。它主要作用是消除和降低现有电网低频间谐波引起的电压闪变与电压波动故障现象，避免电网电压低频闪变对在网电气设备的损坏和对用电人员视力造成的危害，对改善电网低频间谐波引起的电能质量问题有十分有效的作用。

Description

单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器
技术领域
本实用新型涉及三相电力网间谐波无源电力滤波器，特别是一种单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器。
背景技术
现有的无源电力滤波器，只能对某一频率为工频整倍数的谐波起滤波作用，对间谐波也就是频率不是工频整倍数的谐波，特别是低频间谐波没有滤波作用。但是随着电力电子设备，如各种变流器，特别是四象限运行的各种交—直—交调速系统广泛用于电力网，尤其是各种大功率调速系统的应用，这些设备产生大量的间谐波注入电网，引起电网的电压波动和闪变，严重地影响电力设备的安全运行和人的身体健康。但是目前的无源电力滤波器和有源电力滤波器都不能滤除低频间谐波分量。本专利所涉及单调谐电力网低频间谐波电力无源滤波器可以对特征低频间谐波进行有效滤除，从而保证消除和降低现有电网低频间谐波引起的电压闪变与电压波动故障，避免电网电压低频闪变对在网电气设备的损坏和对用电人员视力造成的危害，对改善电网低频间谐波引起的电能质量有十分重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，主要解决现有电力网的低频间谐波引起的电压波动和闪变的电能质量问题。它通过电力电感和电力电容的单调谐，对电网的某一特征低频间谐波产生较低的阻抗，对工频电流具有较大阻抗，从而将非线性负荷产生的低频间谐波直接滤除，阻止其流入电网，避免引起电网电压波动和闪变。提高电网电能质量，降低电网电能损耗。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：它具有三个高压等效低频电力电容器，该高压等效低频电力电容器用电容器柜安装，电容器柜有连接电网的三相引入电缆，分别与电网三相电源A,B,C连接，三相连接线分别与高压等效低频电力电感器连接；三个高压等效低频电力电感器，该高压等效低频电力电感器由电器柜安装，电力电感器柜有连接中性线的引出电缆。
所述的单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：所述的高压等效低频电力电感器由多个电感器采用串并联组合而成，并与高压低频等效电容器组成低频单调谐串联谐振支路。
所述的单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：所述的高压等效低频电力电容器由多个电容器采用串并联组合而成，并与高压等效低频电感器组成低频单调谐串联谐振支路。
为了实现在无源状态下滤除低频间谐波的功能，根据电力网特征低频间谐波的频率f的实测数值，根据
Figure BDA0000418086400000021
计算所需要的电感L的数值和电容C的数值，实现低频间谐波阻抗为零状态。然后按计算得到的电感L的数值和电容C的数值设计实际电感器和电容器，并组成电感器柜和电容器柜，将电感器柜和电容器柜串联后接在所需要的电网上，实现低频间谐波的滤波功能。
对于不同的三相电网电压和非线性负荷已有的运行状态，其低频间谐波电流值可能不同，低频间谐波频率也不止一个。对于每相中的多个间谐波频率，需要多个不同电感L的数值和电容C的数值的单调谐滤波器并联在同一相。对于较大的低频间谐波电流，其电容值要采用多个电容的串并联连接组成。对于较大的低频间谐波电流，其电感值要采用多个电感的串并联连接组成，使其达到能够最大限度的滤除低频间谐波电流数值。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是高压低频电容器原理图；
图3是高压低频电感器原理图；
图4是每相有3个低频间谐波时的单调谐滤波器原理图。
具体实施方式
图1，它是本实用新型单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器原理示意图。它具有三个高压等效低频电力电容器1，该等效低频电力电容器1用电容器柜6安装，电容器柜有连接电网的三相引入电缆2，分别与电网三相电源A,B,C连接，三相连接线3分别与高压等效低频电力电感器4连接；三个高压等效低频电力电感器4，该电力电感器4由电器柜7安装，电力电感器柜有连接中性线的引出电缆5。
图2，三个高压等效低频电力电容器的等效电容值，是根据对电网低频间谐波电流的测试结果所得到的频率和电流有效值决定。由于频率f已知时，根据
Figure BDA0000418086400000031
计算等效电容值，由于间谐波电流有效值I，选择电容器，当电容器的耐压和电流值不能满足等效电容的要求时，进行串并联连接。
图3，三个高压等效低频电力电感器的等效电感值，是根据对电网低频间谐波电流的测试结果所得到的频率和电流有效值决定。由于频率f已知时，根据
Figure BDA0000418086400000032
计算等效电感值，由于间谐波电流有效值I，选择电感器，当电感器的耐压和电流值不能满足等效电感的要求时，进行串并联连接。
图4，如果电网的测试结果每相有多个低频间谐波电流，那么每相就需要多个单调谐电力网低频间谐波滤波支路，图4中表示每相有3个低频间谐波f1，f2，f3时需要滤除的单调谐间谐波滤波器电路图。

Claims (3)

1.一种单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：它具有三个高压等效低频电力电容器（1），该高压等效低频电力电容器（1）用电容器柜(6)安装，电容器柜有连接电网的三相引入电缆（2），分别与电网三相电源A,B,C连接，三相连接线（3）分别与高压等效低频电力电感器（4）连接；三个高压等效低频电力电感器（4），该高压等效低频电力电感器（4）由电器柜(7)安装，电力电感器柜有连接中性线的引出电缆（5）。
2.根据权利要求1所述的单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：所述的高压等效低频电力电感器（4）由多个电感器采用串并联组合而成，并与高压低频等效电容器组成低频单调谐串联谐振支路。
3.根据权利要求1所述的单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器，其特征在于：所述的高压等效低频电力电容器（1）由多个电容器采用串并联组合而成，并与高压等效低频电感器组成低频单调谐串联谐振支路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103595049A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 上海坤友电气有限公司 单调谐电力网低频间谐波无源电力滤波器
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