CS250334B1

CS250334B1 - Higher harmonic coupling filter

Info

Publication number: CS250334B1
Application number: CS257085A
Authority: CS
Inventors: Josef Richter
Original assignee: Josef Richter
Priority date: 1985-04-05
Filing date: 1985-04-05
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Zapojení řeší vazební filtr vyšších harmonický, zapojovaný mezi síť energetiky a spotřebič, používaný zejména u spotřebičů s nelineární charakteristikou. Je kombinací dolnovlnné 'propusti a sacího obvodu. Filtr zabrání vnikání vyšších harmonických vyráběných spotřebičem s nelineární charakteristikou do sítě energetiky zvolené frekvence a všech vyšších. K přípojnici nízkého nebo vysokého napětí je přes vzduchovou tlumivku připojen spotřebič s nelineární charakteristikou. K jeho svorkám je paralelně připojena filtračně kompenzační kondenzátorová baterie a sací obvod pro vyšší harmonické.The connection is solved by a coupling filter of higher harmonics, connected between the power supply network and the appliance, used mainly for appliances with nonlinear characteristics. It is a combination of a low-frequency 'pass filter' and a suction circuit. The filter prevents the ingress of higher harmonics produced by the appliance with nonlinear characteristics into the power supply network of the selected frequency and all higher ones. The appliance with nonlinear characteristics is connected to the low or high voltage busbar via an air choke. A filter-compensation capacitor bank and a suction circuit for higher harmonics are connected in parallel to its terminals.

Description

Vynález se týká vazebního filtru vyšších harmonických, zapojovaného mezi síť energetiky a spotřebiče, pro sítě nízkého a vysokého napětí k odstranění vyšších harmonických způsobených nelineárními spotřebiči.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high harmonic coupling filter connected between a power and appliance network for low and high voltage networks to eliminate the higher harmonics caused by non-linear loads.

K sítím energetiky jsou stále častěji zapojovány velké spotřebiče se silovými polovodiči s nelineární charakteristikou, které dodávají do sítě energetiky proudy s vyššími harmonickými. Tím dochází ke zvýšení obsahu napěťových harmonických nad dovolené meze, poněvadž proudy harmonických dodávané spotřebičem do sítě vyvolávají na impedanci sítě napěťové úbytky. Jedním z účinných opatření je vytvoření paralelních cest k uzavírání těchto proudů bezprostředně u příslušného spotřebiče a to pomocí laděných sacích filtrů sestavených z kondenzátorů a tlumivek. Tyto filtry mají být použity pro každou harmonickou, kterou spotřebič vytváří. Dnešní praxe je taková že filtry jsou používány pouze bud do 13., nebo 25. harmonické, přičemž jsou známy případy, kdy harmonické nad touto hodnotou při nevhodné síťové tónové impedanci způsobí podstatné zvýšení úrovně tónového napětí, které ruší další odběratele v síti.Large appliances with power semiconductors with non-linear characteristics are increasingly connected to power networks, which supply currents with higher harmonics to the power network. This increases the voltage harmonic content beyond the permissible limits, since the harmonic currents supplied by the appliance to the mains cause voltage drops to the mains impedance. One effective measure is to create parallel paths to close these currents directly to the consumer using tuned suction filters made up of capacitors and chokes. These filters should be used for each harmonic that the appliance produces. Today's practice is that the filters are only used up to either the 13th or 25th harmonics, and there are known instances where harmonics above this value at an unsuitable network tone impedance cause a significant increase in the tone voltage level that disturbs other network customers.

Nevýhody dosavadního stavu jsou v podstatě odstraněny vazebním filtrem vyšších harmonických podle vynálezu, zapojovaným mezi síť energetiky a spotřebič. Jeho podstata spočívá v tom, že k přípojnici je přes vzduchovou tlumivku připojen spotřebič s nelineární charakteristikou. K jeho svorkám je paralelně připojena nejméně jedna filtračně kompenzační kondenzátorová baterie a nejméně jeden sací obvod pro vyšší harmonické, tvořený obvodem z kondenzátorů a tlumivek. Mezi přípojnici a vzduchovou tlumivku může být izapojen vypínač.The disadvantages of the prior art are substantially eliminated by the higher harmonic coupling filter according to the invention, connected between the power supply network and the appliance. It is based on the fact that an appliance with a non-linear characteristic is connected to the busbar via an air choke. At least one filter-compensating capacitor battery and at least one suction circuit for higher harmonics, consisting of a circuit of capacitors and inductors, are connected in parallel to its terminals. A switch can be connected between the busbar and the air choke.

Výhodou vazebního filtru podle vynálezu je skutečnost, že potlačuje všechny harmonické od nejnižší rezonanční frekvence sacích obvodů, sestavených z kondenzátorů a tlumivek, přičemž účinnost potlačení vyšších harmonických se se zvyšující tónovou frekvencí zvyšuje.An advantage of the coupling filter according to the invention is that it suppresses all harmonics from the lowest resonant frequency of the suction circuits composed of capacitors and chokes, while the suppression efficiency of the higher harmonics increases with increasing tone frequency.

Na připojeném výkrese je schematicky fetefc......... .The attached drawing is schematically fetefc ..........

Claims

1. A harmonic coupling filter connected between an energy network and an appliance, characterized in that an appliance (4) having a non-linear characteristic is connected to the busbar (1) through the air choke (3), to whose terminals at least one filter-compensating capacitor is drawn. an example of a higher harmonic coupling filter according to the invention.

An appliance 4 with a non-linear characteristic is connected to the busbar 1 via a switch 2 and an air choke 3. A filter-compensating capacitor battery 5 and a suction circuit 6 formed by a circuit of capacitors and chokes are connected in parallel to its terminals. The filter-compensating capacitor battery 5 can be divided into parts to be connected in stages according to the load of the appliance. It is also possible to use two or more suction circuits 6. The resonance frequency of the suction circuit 6 is given by the value of the inductance of the air choke 3 and the capacity of the filter-compensating capacitor battery 5.

The air choke 3 forms a low-pass filter with the filter-compensating capacitor battery 5, whereby the voltage of the harmonic from the mains to which the filter is tuned is increased on the filter-compensating capacitor battery 5 as a result of the series connection with the air choke. Therefore, a suction circuit 6 tuned at the same frequency as the low-pass filter is connected in parallel to the filter-compensating capacitor battery 5. The connection creates very favorable conditions for closing harmonics of the selected frequency and all higher ones. The design of the coupling filter values is based on the machine parameters, ie the appliance 4 with a non-linear characteristic, mainly its reactive energy consumption, which must be compensated by the capacitance of the filter compensating capacitor battery 5. which are the lowest harmonics produced by it and from their two values, i.e. capacitance and frequency, the necessary inductance of the air choke 3 is determined. The suction circuit 6 is also chosen for this frequency. The switch 2 serves as protection of the machine outlet.

The higher harmonic coupling filter will be used in favor of power networks in the fields working with electrical appliances with power semiconductors with non-linear characteristics.

BACKGROUND OF THE INVENTION The battery (5) and at least one sets a higher harmonic circuit (6) formed by a circuit of capacitors and chokes.

Coupling filter according to claim 1, characterized in that a switch (2) is connected between the busbar (1) and the air choke (3J).