NO142152B - Filterkretsanordning for en tolvpulset stroemretterkobling - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en filterkretsanordning som angitt i patentkravets ingress.

For utfiltrering av de strømharmoniske som opptrer ved strømretterkoblinger, er det kjent å tilslutte veskelspennings-nettet flere filterkretser som er avstemt på hver sin bestemte strømharmoniske som skal filtreres ut. Frekvensen av de strømharmoniske som opptrer i en strømretterkobling med trefaset strømretterbro, er gitt ved uttrykket

Her betyr: k = 1, 2, 3, 4

p = 6

f^ = nettfrekvens.

Da en filterkretsanordning med filtre avstemt på de enkelte frekvenser av strømharmoniske krever et meget omfattende utstyr, er det videre kjent fra og med en bestemt frekvens av strøm-harmoniske å anordne et høypassfilter for denne og høyere frekvenser.

I overføringsanlegg for høyspent likestrøm anvender man i regelen tolvpulsede strømretterkoblinger. Disse har den fordel at de fremkommende strømharmoniske hvis faktor k er et ulike tall, ved nøyaktig symmetrisk utførelse av koblingene vil oppheve hverandre. Ved slike strømretterkoblinger kan således også de tilsvarende avstemte filtre falle bort. Men da en nøyaktig symmetrering av strømretterkoblingene ikke er mulig, opptrer der selv i tolvpulsede strømretterkoblinger ved ulike faktor k ennå strømharmoniske med en liten restandel. Disse restandeler kan føre til anselige forstyrrelser hvis nettet ved disse harmoniske frekvenser befinner seg i parallellresonans med de forekommende filtre. Da forløpet av nettimpedansen som funksjon av frekvensen stadig endrer seg som følge av til- og frakoblinger, vil der på bestemte tidspunkter stadig påny kunne ventes parallellresonans mellom nett og filtre. Av den grunn må der selv ved tolvpulsede strømretterkoblinger treffes forholdsregler til å filtrere ut de strømharmoniske som kan utregnes fra en ulike faktor k. Dermed må der for sikring av uforstyrret drift, selv ved tolvpulsede strømretterkobling arbeides med et like stort utstyr av filtre som ved de øvrige strømretterkoblinger.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe en filterkretsanordning for en strømretterkobling, hvormed der selv ved redusert utstyr av filterkretser er sikret uforstyrret drift.

Denne oppgave er ved filterkretsanordningen ifølge oppfinnelsen løst ved at der som filtre er anordnet høypassfiltre som hvert består av en kondensator og en seriekoblet parallellkrets bestående av en reaktans og en motstand, at det ene filter er utført for å ha en begynnelsesfrekvens lavere enn frekvensen av femte strømharmoniske, og at dets resonansfrekvens er lik eller høyere enn frekvensen av ellevte strømharmoniske, samt at resonansfrekvensen for det annet filter er lik frekvensen av fireogtyvende strømharmoniske.

I det følgende vil oppfinnelsens gjenstand bli belyst nærmere ved et utførelseseksempel som er vist på tegningen.

På tegningen betegner 1 en trefaset strømretterbro,

bestående av styrbare ventiler 2-7. Med sine likespenningstil-slutninger. ligger denne strømretterbro 1 på en likespenning Ug. Strømretterbroens vekselspenningstilslutninger er forbundet med sekundærviklingene på en trefaset transformator 8. Denne trans-formators primærviklinger er tilsluttet de tre faser R, S, T av et vekselspenningsnett.

Med hver fase av vekselspenningsnettet er der forbundet to høypassfiltre. Det ene består av en kondensator Cl i serie med en parallellkobling av en induktivitet LI og en ohmsk motstand RI. Det annet høypassfilter er koblet på samme måte og består av en kondensator C2, en induktivitet L2 og en ohmsk motstand R2. Høypassfiltrene er utført likt for alle faser og derfor også forsynt med de samme respektive henvisningsbetegnelser.

Takket være anvendelsen av høypassf iltre Cl'., LI, RI og C2, L2, R2 blir anvendelsen av filtre avstemt på frekvensen av hver

sin bestemte strømharmoniske overflødig. Ved hjelp av høypass-filtrene blir et større spektrum av strømharmoniske utfiltrert. ■-Ved passende valg av høypassfiltrenes resonansfrekvenser kan man

klare seg med to høypassfiltre for en strømretterkobling. I særlig gunstige tilfeller er det til og med mulig bare å benytte ett eneste høypassfilter. Blir to høypassfiltre tilsluttet vekselspenningsnettet, så blir det ene høypassfilter Cl, LI, RI avstemt på de harmoniske med lavere ordenstall og det annet C2, L2, R2

på de harmoniske med høyere ordenstall. På denne måte blir der oppnådd en god filtreringsvirkning i det harmoniske spektralområde.

Som allerede nevnt innledningsvis, opptrer de strømharmoniske som fremkommer ved ulike faktor k, ved tolvpulsede strømretter-koblinger ennå med en bestemt restandel. Forstyrrende innflytelser av restandelene av disse strømharmoniske blir ved en filterkretsanordning med høypassfiltre med sikkerhet unngått ved at begynnelsesfrekvensen for minst ett høypassfilter Cl, LI, RI

ligger nedenfor frekvensen av femte strømharmoniske. Ved begynnelsesfrekvens for høypassfilteret forstås den frekvens hvor høypassfilterets impedans har samme verdi som ved frekvens uendelig. Ved denne dimensjonering av det ene høypassfilter Cl, LI, RI blir det oppnådd at dette filter blir virksomt allerede fra femte harmoniske av, og at dermed også restandelene av femte og syvende strømharmoniske blir tilstrekkelig dempet.

Ved tolvpulsede strømretterkoblinger blir resonansfrekvensen for det ene høypassfilter Cl, Li, RI valgt lik eller høyere enn frekvensen av ellevte strømharmoniske. Resonansfrekvensen for det annet høypassfilter C2, L2, R2 blir hensiktsmessig innstilt på frekvensen av fireogtyvende strømharmoniske. Med to slike høypassfiltre Cl, LI, RI og C2, L2, R2 er det mulig å holde de strømharmoniske som forekommer i en strømretterkobling, tilstrekkelig små. Anordningen av to slike høypassfiltre har videre den fordel at høypassfilteret for harmoniske med høyere ordenstall kan utrustes med en mindre kondensator enn ved en kombinasjon av et slikt høypassfilter med filtre avstemt på de enkelte harmoniske frekvenser.

Den beskrevne filterkretsanordning utmexker seg således ved et vesentlig redusert behov for materiell. Dessuten unngår man selv ved tolvpulsede strømretterkoblinger.forstyrrelser som kan skyldes restandelene av de strømharmoniske som lar seg utregne for ulike faktor k.

Claims (1)

1. Filterkretsanordning for en tolvpulset strømretterkobling som er anordnet mellom et vekselstrømnett og et likestrømnett, bestående, for hver fase, av to parallellkoblede filtre som er avstemt på flere forskjellige frekvenser av strømharmoniske, karakterisert ved at der som filtre er anordnet høypassfiltre (C, L, R) som hvert består av en kondensator (Cl; C2) og en seriekoblet parallellkrets bestående av en reaktans (LI; L2) og en motstand (RI; R2), at det ene filter er utført for å ha en begynnelsesfrekvens lavere enn frekvensen av femte strømharmoniske, og at dets resonansfrekvens er lik eller høyere enn frekvensen av ellevte strømharmoniske, samt at resonansfrekvensen for det annét filter er lik frekvensen av fireogtyvende strømharmoniske.