一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，属于电路控制技术领域。它包括变压器、电力主回路及负载，还包括无源滤波器、谐波采样电路和至少一个有源滤波器，无源滤波器、谐波采样电路与有源滤波器并联至电力主回路上，所述有源滤波器包括指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路和放大电路，所述谐波采样电路具有采样线圈及电流互感器，采样线圈设置在距离变压器出口的电力主回路上，谐波采样电路采集主电路的瞬时电流信号，电流信号输入到指令电流运算电路，在经电流跟踪控制电路生成反馈电流，反馈电流输入到驱动电路且经放大电路放大后进入电力主回路电网。本发明专利技术具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。

A harmonic rectification device for power system of pulping and papermaking production line

The invention discloses a harmonic correction device for power system of pulp and paper production line, belonging to the technical field of circuit control. It comprises a transformer, a power main circuit and a load, and includes a passive filter, a harmonic sampling circuit and at least one active filter. The passive filter, a harmonic sampling circuit and an active filter are connected in parallel to the power main circuit. The active filter includes an instruction current operation circuit, a current tracking control circuit, and a drive. The harmonic sampling circuit has a sampling coil and a current transformer. The sampling coil is set on the main circuit of the power at the outlet of the transformer. The harmonic sampling circuit collects the instantaneous current signal of the main circuit, and the current signal is input into the command current operation circuit. The current tracking control circuit generates a reverse. Feed current, feedback current input to the drive circuit and amplified by the amplifier circuit into the main circuit power grid. The invention has the advantages of simple structure, reasonable design and easy manufacture.

【技术实现步骤摘要】
一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置
本专利技术属于电路控制
，更具体地说，涉及一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置。
技术介绍
随着国家对节能降耗的要求，对传统的造纸行业来说，制浆造纸生产线采用大量的变频节能设备，有效地节约了一次动力能源，但在节能的同时产生了大量的谐波，谐波电流过大，造成电力系统的电压畸变，严重影响了供电电源的电能质量，谐波对电力系统其它设备也造成损害，例如：电容由于其阻抗频率特性造成对系统谐波的放大，同时电容器由于谐波过大而过负荷造成鼓肚或烧毁；谐波频率远大于基波频率，造成变压器、电机等设备额外过热，导致电机和变频器故障，影响制浆造纸生产线的正常运行。经检索，公开号CN106199327A的中国专利公开了一种电力系统的谐波矫正装置，包括：采集装置，其用于采集电力系统工作状态下的电流电压信号；继电保护装置，将电流电压信号通过其中一低通滤波器，其中，继电保护装置还包括保护回路和故障录波装置，其从采集装置获得采样得到的电流信号，其中，保护回路会对电流信号的高次谐波值进行矫正，同时故障录波装置会调取保护回路中关于高次谐波值的矫正参数对高次谐波值进行矫正。该装置虽然对电网的谐波起一定的净化作用，但只对一定的频率范围有效果，不能随谐波的频率变化而变化。公开号CN205377287U的中国专利公开了一种电网谐波滤波器，包括谐波采样电路、谐波分析电路、抑制电流生成电路和驱动电路；电网谐波经谐波采样电路被实时采集后，被送谐波分析电路进行谐波分析，再经过抑制电流生成电路生成谐波抑制电流，送给驱动电路对谐波抑制电流进行驱动后馈送电网，对电网进行无功率补偿，抑制电网谐波。但是该滤波器直接将1、要解决的问题针对现有由于变频节能设备产生大量的谐波造成电力系统的电压畸变，严重影响了供电电源的电能质量，且对电力系统其它设备造成损害的问题，本专利技术提供一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，提高电能质量，减少对电网的冲击，减少电机及变频器损毁率，延长使用寿命。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术的一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，包括变压器、电力主回路及负载，还包括无源滤波器、谐波采样电路和至少一个有源滤波器，无源滤波器、谐波采样电路与有源滤波器并联至电力主回路上，所述有源滤波器包括指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路和放大电路，所述谐波采样电路具有采样线圈及电流互感器，采样线圈设置在距离变压器出口的电力主回路上，谐波采样电路采集主电路的瞬时电流信号，电流信号输入到指令电流运算电路，在经电流跟踪控制电路生成反馈电流，反馈电流输入到驱动电路且经放大电路放大后进入电力主回路电网。作为本专利技术的进一步改进，所述无源滤波器包括三组由电感线圈、电阻和电容组成的电路，其中电感线圈与电阻并联后与电容串联。作为本专利技术的进一步改进，所述有源滤波器的工作条件温度为：-10℃～+50℃；湿度：5％～90％，对于造纸厂的高湿度恶劣环境，该有源滤波器具有很好的适用性。作为本专利技术的进一步改进，所述有源滤波器的三相最大补偿谐波电流能力分别为：有效值225A、有效值275A和有效值175A。作为本专利技术的进一步改进，该装置包括两台或两台以上的有源滤波器，两台或两台以上有源滤波器并联时，共用一谐波采样电路，可以实现多台(可达10台)直接并联运行的平滑扩容。作为本专利技术的进一步改进，所述有源滤波器在补偿能力范围内，谐波补偿率大于90％；超过有源滤波器补偿能力范围时，按最大功率进行补偿，不会停机；有源滤波器的响应速度≤0.078ms；有源滤波器的功率损耗＜3％额定容量。作为本专利技术的进一步改进，所述驱动电路采用PWM控制器，电流跟踪控制电路的反馈电流通过PWM信号输入到驱动电路。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的谐波矫正装置用电力电子设备通过逆变电路产生与谐波电流大小相等方向相反的波完全抵消谐波源产生的谐波，优化系统电能质量；而传统的无源滤波器采用LC串联回路使调谐频率接近某次谐波频率，在某次谐波状态下呈现低阻抗，分流谐波源谐波使系统谐波含量减少；(2)本专利技术的谐波矫正装置的滤波效果可达90％左右，无源滤波器滤波效果一般在65％左右，无源滤波器运行几年后电容量会发生衰减，使原有的调谐频率发生偏移，严重情况下滤波器失谐发生谐振，出现电力事故；定期检修和更换滤波电容增减维护工作；矫正装置基波频率发生偏移时无源滤波器容易失谐，有源滤波器随系统频率改变对输出谐波频率会做自适应调整；(3)本专利技术的谐波矫正装置在相应的变压器安装有源滤波器，滤除90％左右的谐波源负载产生的谐波电流，同时补偿有效提高电能质量，将电压畸变率控制在5％以内，奇次谐波电压含量4％以内，偶次谐波电压含量控制在2％以下；(4)本专利技术的谐波矫正装置当有源滤波器因故障退出运行时，不应影响其它设备的运行；任何一种运行方式不应引起电力系统的谐振，具有可靠的电网谐振自动抑制功能；(5)本专利技术结构简单，设计合理，易于制造。附图说明图1为本专利技术制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置的结构框图。图中：1、变压器；2、电力主回路；3、负载；4、无源滤波器；5、谐波采样电路；6、有源滤波器；6-1、指令电流运算电路；6-2、电流跟踪控制电路；6-3、驱动电路；6-4、放大电路。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。实施例1如图1所示，本专利技术的一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，包括变压器1、电力主回路2、负载3、无源滤波器4、谐波采样电路5和有源滤波器6，无源滤波器4、谐波采样电路5与有源滤波器6并联至电力主回路2上，有源滤波器6包括指令电流运算电路6-1、电流跟踪控制电路6-2、驱动电路6-3和放大电路6-4，谐波采样电路5具有采样线圈及电流互感器，采样线圈设置在距离变压器出口的电力主回路2上，谐波采样电路5采集主电路的瞬时电流信号，电流信号输入到指令电流运算电路6-1，在经电流跟踪控制电路6-2生成反馈电流，反馈电流输入到驱动电路6-3且经放大电路6-4放大后进入电力主回路2电网。该装置包括两台或两台以上的有源滤波器6，两台或两台以上有源滤波器6并联时，共用一谐波采样电路5，可以实现多台(可达10台)直接并联运行的平滑扩容。当有源滤波器因故障退出运行时，不应影响其它设备的运行；任何一种运行方式不应引起电力系统的谐振，具有可靠的电网谐振自动抑制功能。实施例2本实施例的一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，无源滤波器4包括三组由电感线圈、电阻和电容组成的电路，其中电感线圈与电阻并联后与电容串联。实施例3本实施例的一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，有源滤波器6的工作条件温度为：-10℃～+50℃；湿度：5％～90％，对于造纸厂的高湿度恶劣环境，该有源滤波器6具有很好的适用性。有源滤波器6的三相最大补偿谐波电流能力分别为：有效值225A、有效值275A和有效值175A。有源滤波器6在补偿能力范围内，谐波补偿率大于90％；超过有源滤波器6补偿能力范围时，按最大功率进行补偿，不会停机；响应速度≤0.078ms；功率损耗＜3％额定容量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，包括变压器(1)、电力主回路(2)及负载(3)，其特征在于，还包括无源滤波器(4)、谐波采样电路(5)和至少一个有源滤波器(6)，无源滤波器(4)、谐波采样电路(5)与有源滤波器(6)并联至电力主回路(2)上，所述有源滤波器(6)包括指令电流运算电路(6‑1)、电流跟踪控制电路(6‑2)、驱动电路(6‑3)和放大电路(6‑4)，所述谐波采样电路(5)具有采样线圈及电流互感器，采样线圈设置在距离变压器(1)出口的电力主回路(2)上，谐波采样电路(5)采集主电路的瞬时电流信号，电流信号输入到指令电流运算电路(6‑1)，在经电流跟踪控制电路(6‑2)生成反馈电流，反馈电流输入到驱动电路(6‑3)且经放大电路(6‑4)放大后进入电力主回路(2)电网。

【技术特征摘要】
1.一种制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，包括变压器(1)、电力主回路(2)及负载(3)，其特征在于，还包括无源滤波器(4)、谐波采样电路(5)和至少一个有源滤波器(6)，无源滤波器(4)、谐波采样电路(5)与有源滤波器(6)并联至电力主回路(2)上，所述有源滤波器(6)包括指令电流运算电路(6-1)、电流跟踪控制电路(6-2)、驱动电路(6-3)和放大电路(6-4)，所述谐波采样电路(5)具有采样线圈及电流互感器，采样线圈设置在距离变压器(1)出口的电力主回路(2)上，谐波采样电路(5)采集主电路的瞬时电流信号，电流信号输入到指令电流运算电路(6-1)，在经电流跟踪控制电路(6-2)生成反馈电流，反馈电流输入到驱动电路(6-3)且经放大电路(6-4)放大后进入电力主回路(2)电网。2.根据权利要求1所述的制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装置，其特征在于，所述无源滤波器(4)包括三组由电感线圈、电阻和电容组成的电路，其中电感线圈与电阻并联后与电容串联。3.根据权利要求2所述的制浆造纸生产线电力系统的谐波矫正装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文明，陈志勇，王才斌，姜浪，朱振，刘建华，王才友，
申请(专利权)人：安徽山鹰纸业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34