CN205430042U - 12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油田设备潜油电泵电气技术领域，特别涉及一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置。该装置包括30°移相变压器、12脉冲整流器和两组11次无源滤波器；移相变压器的输出一侧绕组采用Y形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的Y侧相串联，11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器Y侧的线路上；移相变压器另一侧绕组端采用三角形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的三角形侧相串联，11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器三角形侧的线路上。本实用新型提供的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，可有效减小对油田电网的污染，同时极大地提高了潜油电泵的系统效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田举升设备潜油电泵电气技术领域，特别涉及一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置。
背景技术
潜油电泵变频系统网侧谐波抑制技术是利用多脉冲整流桥配上不同滤波装置实现滤波功能的一项技术，可以解决变频器产生的谐波对电网造成的污染，避免对电网下其他设备造成损害。
潜油电泵变频系统网侧谐波抑制技术一般采用多脉冲整流加滤波的治理方式，其中潜油电泵整流大多采用6脉冲结构，而其中滤波方式分为LC调谐无源滤波器和有源滤波器，还有直接采用IGBT的PWM整流技术。
尽管6脉冲加谐波滤波器技术在潜油电泵上应用较多，由于其输入电流谐波分量较大，功率因数很低，加上滤波器电容容值大，很容易产生反馈效应，对电机运行造成损害。采用12脉冲有效提高整流脉冲数的同时也减小了整流时的电流幅值，滤除5次、7次谐波有较好的效果。对于整流产生的高次谐波，虽有源滤波器效果最好，但其价格昂贵，体积也较大，潜油电泵很少采用。LC调谐无源滤波器结构简单，价格较低，可较强滤波特定次谐波，同时也适用潜油电泵可靠性高的要求，具有广阔的市场前景。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，以克服现有技术中潜油电泵变频器产生的谐波对电网的影响，通过12脉冲整流方式有效抑制对电源影响很大的5次、7次谐波，加装的11次滤波器可减小整流产生的11次谐波。这种多重的滤波方式可将电源一侧的谐波含量从6脉冲的30%降低到约10%，既减小了对油田电网的污染，也提高了潜油电泵的系统效率。
（二）技术方案
为了解决上述问题，本实用新型提供一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，包括：一个30°移相变压器、一个12脉冲整流器和两组11次无源滤波器；
所述移相变压器的输出一侧绕组采用Y形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的Y侧相串联，所述11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器Y侧的线路上；
所述移相变压器另一侧绕组端采用三角形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的三角形侧相串联，所述11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器三角形侧的线路上；
所述12脉冲整流器由两组6脉冲整流三相桥串联连接，整流后的直流母线采用串联接法连接；
所述两组11次无源滤波器分别并联在移相变压器输出侧和潜油电泵变频系统12脉冲电路输入侧的线路上；
所述11次无源滤波器由调谐电抗器、滤波电容和电阻构成，采用电抗器、滤波电容相串联，电阻与三相角接的连接方式。
优选地，所述滤波电容的参数与12脉冲负载的容量相对应，调谐电抗器的谐振频率设定与11次谐波频率相对应，设置为540Hz~560Hz。
优选地，所述30°移相变压器为三绕组变压器，原边采用星形接法，副边两个绕组分别采用星形和角形接法，可使角形绕组的输出电压和星形绕组的输出电压相位相差30°，使得整流脉动的最大宽度是30o。
（三）有益效果
本实用新型提供一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，有效地通过12脉冲整流与11次滤波组合方式减小整流所产生的谐波，得到较好的滤波特性，在潜油电泵正常调频范围内达到IEEE519-1992标准；能够降低潜油电泵变频器谐波对电网的污染，提高电源质量，同时可获得较好的输出直流波形；可有效改善谐波可能造成的潜油电泵控制柜配电电缆、变压器发热及开关控制器误操作等不良后果，提高了潜油电泵的系统效率和运行可靠性。
附图说明
图1为本实用新型12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置的电路图；
图2为本实用新型12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置中11次滤波器电路图。
其中：1：移相变压器；2、3：11次无源滤波器；4：12脉冲整流器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不是用来限制本实用新型的范围。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种12脉冲整流和11次滤波的潜油电泵变频系统网侧谐波抑制装置，其包括一个30°移相变压器1、两组11次无源滤波器2和3和12脉冲整流器4。移相变压器输出一侧采用“Y”型方式相连，另一端与12脉冲整流端的“Y”侧相串联，11次无源滤波器2并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器“Y”侧的线路上；移相变压器另一侧绕组端采用三角形“△”形方式连接，另一端与12脉冲整流端的“△”侧相串联，11次无源滤波器3并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器“△”侧的线路上。移相变压器采用单绕组输入/双绕组输出的移相变压器，可产生30°的相位差。
其中，11次无源滤波器，由调谐电抗L、滤波电容C和电阻R构成，调谐滤波电抗器的数值为540~560Hz。
其中，移相变压器1为三绕组变压器，原边采用星形接法，副边两个绕组分别采用星形和角形接法可使角形绕组的输出电压和星形绕组的输出电压相位相差30°，即整流脉动的最大宽度是30o。这样副边得到两组六个电压，经过全波整流得到十二个脉动波头的电压。12脉冲整流器4采用两个三相6脉冲整流器不同相位的叠加可消除5次和7次谐波，12脉冲整流器输出的电压脉波数量多，输出的谐波阶次高，脉波幅值小。12脉冲整流器的总电流谐波失真度为10％，但11次高次谐波却超标2倍以上，采用针对性极强的无源滤波可降低高次谐波，滤波电容C和电抗器L串联相接形成单调谐滤波电路，同时电阻与三相角接起到阻尼作用，防止产生谐振现象。设置调谐滤波电抗器的数值为11次谐波的频率，则11次谐波将大部分流入无源滤波器。通过12脉冲整流和11次滤波器可分别减小5次、7次和11次谐波，有效抑制了潜油电泵变频装置谐波造成的电网污染，保证电网质量的同时也提高了潜油电泵的系统效率，且实现成本低。
本实用新型提供一种12脉冲整流和11次滤波的潜油电泵变频系统网侧谐波抑制装置，具有如下有益效果：
（1）有效地通过12脉冲整流与11次滤波组合方式减小整流所产生的谐波，得到较好的滤波特性，在潜油电泵正常调频范围内达到IEEE519-1992标准；
（2）有效地降低潜油电泵变频器谐波对电网的污染，提高电源质量，同时可获得较好的输出直流波形；
（3）有效地改善谐波可能造成的潜油电泵控制柜配电电缆、变压器发热及开关控制器误操作等不良后果，提高了潜油电泵的系统效率和运行可靠性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，其特征在于，包括：一个30°移相变压器、一个12脉冲整流器和两组11次无源滤波器；
所述移相变压器的输出一侧绕组采用Y形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的Y侧相串联，所述11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器Y侧的线路上；
所述移相变压器另一侧绕组端采用三角形方式连接，另一端与12脉冲整流器端的三角形侧相串联，所述11次无源滤波器并联在移相变压器一侧绕组和12脉冲整流器三角形侧的线路上；所述12脉冲整流器由两组6脉冲整流三相桥串联连接，整流后的直流母线采用串联接法连接；所述两组11次无源滤波器分别并联在移相变压器输出侧和潜油电泵变频系统12脉冲电路输入侧的线路上；所述11次无源滤波器由调谐电抗器、滤波电容和电阻构成，采用电抗器、滤波电容相串联，电阻与三相角接的连接方式。
2.如权利要求1所述的12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，其特征在于，所述滤波电容的参数与12脉冲负载的容量相对应，调谐电抗器的谐振频率设定与11次谐波频率相对应，设置为540Hz~560Hz。
3.如权利要求1所述的12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置，其特征在于，所述30°移相变压器为三绕组变压器，原边采用星形接法，副边两个绕组分别采用星形和角形接法，可使角形绕组的输出电压和星形绕组的输出电压相位相差30°，使得整流脉动的最大宽度是30o。
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| CN201620143830.4U CN205430042U (zh) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | 12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置 |
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| CN205430042U true CN205430042U (zh) | 2016-08-03 |
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| CN201620143830.4U Active CN205430042U (zh) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | 12脉冲加11次滤波的潜油电泵变频网侧谐波抑制装置 |
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| CN (1) | CN205430042U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108448916A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-08-24 | 哈尔滨工业大学（威海） | 使用有源谐波抑制电抗器的并联型多脉波整流器 |
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2016
- 2016-02-25 CN CN201620143830.4U patent/CN205430042U/zh active Active
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| CN108448916A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-08-24 | 哈尔滨工业大学（威海） | 使用有源谐波抑制电抗器的并联型多脉波整流器 |
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