CN2600966Y - 高性能无源三相滤波电路 - Google Patents

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Abstract

一种高性能无源三相滤波电路，其特征是在三相电网电源1的回路中设有变压器2a～2c组成的变压器组2、由电抗器L1～L3和电容器C1～C3组成的基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路3、由滤波器4a～4c组成的三相滤波器组4，变压器2a～2c的原边分别串接在三相电网电源1的每相回路中，其副边分别与基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路3中的电抗器—电容器L1～L3和C1～C3各自串接形成串联回路，滤波器组4和非线性负载5並接在变压器组2右侧的三相电网线路上。同现有技术比较，本方案的优点是：(1)控制简单，省略了复杂的谐波电流计算；(2)对从负载注入电网的谐波电流有足够强的抑制能力；(3)能阻止电网系统与滤波器之间可能发生的谐振；(4)对电网的不平衡运行有良好的适应能力。

Description

高性能无源三相滤波电路
技术领域
本实用新型涉及一种减少谐波的装置，特别涉及一种高性能无源三相滤波电路。
背景技术
随着非线形电力负荷的广泛应用，电网谐波电流污染也日益严重。谐波的存在具有严重的危害，如增大系统、线路和设备的电能损耗；降低电源功率因数和系统容量的利用率；电力系统运行的安全性下降等等。因此谐波及其治理问题已经引起各国政府、研学界以及产业界的高度重视。目前谐波的治理有两种方式：1)主动式治理，使得各个用户负载不产生电流谐波。2)被动式治理，即各个用户负载可以产生谐波电流，但通过一些谐波吸收装置加以吸收，以限制超过有关标准的过量谐波电流注入电网。本发明涉及被动式电网谐波电流治理。
被动式电网谐波电流治理技术目前有两种主要方式：(1)在电网上简单并联无源滤波器组，该种方式主要缺点是：并联的无源滤波器组可能与电网之间发生谐振，降低了电网系统运行的可靠性。(2)在电网上串联或并联或混合联上电力有源滤波器，该种方式特点是先检测出负载产生的谐波电流或者谐波电压，再利用电力电子器件产生与该电流或电压成一定比例的谐波电流或谐波电压抵消负载产生的谐波电流或者谐波电压的影响，使得流入电网的谐波电流达到最小，该种方式的主要缺点是：相当控制复杂，装置的可靠性低。
发明内容
本实用新型提出一种涉及被动式电网谐波电流治理的高性能无源滤波的方案。既能阻止负载谐波电流注入电网，又能抑制电网谐振的高性能、高可靠性的谐波滤波电路，以提高滤波装置的可靠性与性能价格比。
图1为本实用新型的高性能无源三相滤波电路框图，图中标记1为无源三相电网电源，2为变压器组，3为基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路，4为並接在电网回路上的由多个滤波器组成的滤波器组，5为非线性负载。
一种高性能无源三相滤波电路，包括三相电网电源1的回路，非线性负载5，其特征在于：在三相电网电源1的回路中设有变压器2a～2c组成的变压器组2、由电抗器L1～L3和电容器C1～C3组成的基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路3、由滤波器4a～4c组成的三相滤波器组4，变压器2a～2c的原边分别串接在三相电网电源1的每相回路中，其副边分别与基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路3中的电抗器—电容器L1～L3和C1～C3各自串接形成串联回路，滤波器组4和非线性负载5並接在变压器组2右侧的三相电网线路上。
本实用新型另一特征是在三相电网电源1的回路中增设由变压器6a～6c组成的变压器组6、由电抗器L4～L6和电容器C4～C6组成的基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路7，变压器2a～2c的副边分别与电抗器L1～L3、电容器C1～C3、变压器6a～6c原边形成各自回路，变压器6a～6c的副边分别与电抗器L4～L6和电容器C4～C6各自形成串联/或並联回路。
上述电路中，变压器2a～2c和6a～6c的原边或者副边可並接电阻、可变电阻、保护开关，或及其组合；可在变压器2a～2c右边的电网线路上增加或者减少设置滤波器；当非线性负载5为谐波电压源时，不並接滤波器组。
上述电路中，变压器、基波电流串联谐振电路、谐波电流並联谐振电路所形成的电路，能有效地阻止了非线性负载在电网上形成超标的谐波电流，也阻止了电网侧的谐波电流注入负载，同时也阻止了电网侧的谐波电压在负载上形成超标的谐波电流。本实用新型的无源滤波电路适合于在三相电网、及三相四线制电网上使用。
同现有技术比较，本实用新型的优点是：(1)控制简单，省略了复杂的谐波电流计算，增加了滤波电路工作的可靠性；(2)对从负载注入电网的谐波电流有很强的抑制能力；(3)能阻止电网系统与滤波器之间可能发生的谐振，增加电网运行的可靠性；(4)对三相电网的不平衡运行有良好的适应能力。可广泛应用于需要进行电流谐波补偿的电网上。
附图说明
图1为高性能无源滤波电路框图。
图2为一种高性能无源三相滤波电路示意图。
图3为一种高性能无源三相滤波电路示意图。
图4为一种高性能无源三相滤波电路示意图。
图5为一种高性能无源三相滤波电路示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种用于轧钢机的无源三相滤波电路，如图2所示。变压器2a为800千伏安，2b为800千伏安，2c为800千伏安，电抗器L1＝L2＝L3＝200毫亨，L1、L2、L3的电感品质因数Q1＝Q2＝Q3＝30，电容器C1＝C2＝C3＝50.7微法。滤波器4a的参数：每相电感的电感量为20.7毫亨，每相电感的品质因数为30，每相电容的容量为10微法；滤波器4b的参数：每相电感的电感量为13.5毫亨，每相电感的品质因数为30，每相电容的容量为30微法；滤波器4c的参数：每相电感的电感量为2.79毫亨，每相电感的品质因数为30，每相电容的容量为30微法。

Claims (5)

1.一种高性能无源三相滤波电路，包括三相电网电源(1)的回路，非线性负载(5)，其特征在于：在三相电网电源(1)的回路中设有变压器(2a～2c)组成的变压器组(2)、由电抗器(L1～L3)和电容器(C～1C3)组成的基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路(3)、由滤波器(4a～4c)组成的三相滤波器组(4)，变压器(2a～2c)的原边分别串接在三相电网电源(1)的每相回路中，其副边分别与基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路(3)中的电抗器(L1～L3)和电容器(C1～C3)各自串接形成串联回路，滤波器组(4)和非线性负载(5)並接在变压器组(2)右侧的三相电网线路上。
2.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于：在三相电网电源(1)的回路中增设由变压器(6a～6c)组成的变压器组(6)、由电抗器(L4～L6)和电容器(C4～C6)组成的基波电流串联谐振电路/或谐波电流並联谐振电路(7)，变压器(2a～2c)的副边分别与电抗器(L1～L3)、电容器(C1～C3)、变压器(6a～6c)原边形成各自回路，变压器(6a～6c)的副边分别与电抗器(L4～L6)和电容器(C4～C6)各自形成串联/或並联回路。
3.根据权利要求1和2所述的滤波电路，其特征在于：在变压器(2a～2c和6a～6c)的原边或者副边可並接电阻、可变电阻、保护开关，或及其组合。
4.根据权利要求1和2所述的滤波电路，其特征在于：可在变压器(2a～2c)右边的电网线路上增加或者减少设置滤波器。
5.根据权利要求1和2所述的滤波电路，其特征在于：当非线性负载(5)为谐波电压源时，不並接滤波器组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1317799C (zh) * 2004-09-30 2007-05-23 清华大学 基于谐波倒相原理的具有谐波抑制功能的电力变压器
CN101069338B (zh) * 2004-10-29 2011-03-23 布林克曼有限及两合公司 三相谐波线路滤波器及操作方法
CN108551254A (zh) * 2018-06-24 2018-09-18 上海圣缑电磁设备有限公司 整流滤波装置及其clark变换的计算方法

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