混合型电力滤波器制造技术

混合型电力滤波器，属于电工技术中的电网控制设备，特别涉及高电压电力滤波器，克服现有技术缺点，解决变流器、电感线圈、电容器对地或相间（如三相系统）的高压及特高压的绝缘难点问题，以满足高压及特高压工况下的要求。本实用新型专利技术包括变流器式串联滤波器，变流器式串联滤波器由零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器构成，零磁通变流器一次绕组串联于电网母线，二次绕组与基波电感线圈、基波电容器共同构成基波串联谐振回路；所述的零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器，均置于等电位仓内，等电位仓通过绝缘瓷瓶支撑于地面上。本实用新型专利技术制造工艺简单、成本低、体积与重量小，解决了所述器件高压及特高压绝缘难点的问题，应用价值高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电工技术中的电网控制设备，特别涉及高电压电力滤波器，用于抑制高低压系统的谐波电流和电压。
技术介绍
申请号02139029.0的中国专利技术专利申请“谐波抑制装置”，是通过变流器的二次基波绕组、电感线圈和电容器，组成对基波的串联谐振回路，实现变流器一次与二次之间的基波安匝平衡，使变流器对一次基波电流呈现低阻抗，对谐波电流呈现高阻抗，让基波电流顺利通过，有效地抑制谐波电流的大部分。对一次谐波电流的剩余部分，采用设置检测铁芯、检测绕组、运算放大及驱动器、谐波绕组所构成的有源滤波，对剩余谐波电流进一步抵消。这种装置存在如下缺点(1)由于这种变流器一次绕组与电网母线有电的联系，电网处在高电压甚至特高压工况时，变流器一次绕组与铁芯、与二次绕组之间，要满足高压甚至特高压的电气绝缘要求，这使得变流器制造工艺复杂、成本高、体积和重量大，应用受到限制。(2)电网处在低电压、大电流的工况时，由于一次与二次绕组基波电流安匝平衡，二次电流与一次电流成比例增大，电感线圈、电容器的功率很大，其价格很高、体积和重量也很大，应用也受到限制。(3)采用设置检测铁芯、检测绕组、运算放大及驱动器、谐波绕组构成的有源滤波方法，对剩余谐波电流进一步抵消，由于剩余谐波电流所占比重不大，而设置检测铁芯、检测绕组、运算放大及驱动器、谐波绕组构成的有源滤波方法，其复杂程度以及成本都很高、可靠性降低、投入产出比不合算。
技术实现思路
本技术提出一种混合型电力滤波器，克服现有技术缺点，解决变流器、电感线圈、电容器对地或相间(如三相系统)的高压及特高压的绝缘难点问题，以满足高压及特高压工况下的要求。 本技术的一种混合型电力滤波器，包括变流器式串联滤波器，变流器式串联滤波器由零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器构成，零磁通变流器一次绕组串联于电网母线，二次绕组与基波电感线圈、基波电容器共同构成基波串联谐振回路；其特征在于所述的零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器，均置于等电位仓内，等电位仓通过绝缘瓷瓶支撑于地面上。 所述的混合型电力滤波器，其特征在于所述变流器式串联滤波器设置于变压器的高压侧，LC并联无源滤波器设置于变压器的低压侧；所述LC并联无源滤波器由K条LC串联谐振支路并联组成，每条LC串联谐振支路中的调谐电感线圈及调谐电容器的电抗值对应不同的奇数次谐波，K为1～7。 本技术特点为(1)构成变流器式串联滤波器的器件均置于等电位仓内，等电位仓通过绝缘瓷瓶在地面上支撑，解决上述所有器件与地的绝缘。这些器件本身不需要对地的高压及特高压绝缘要求，使得变流器制造工艺简单、成本低、体积与重量小，解决了所述器件高压及特高压绝缘难点的问题，应用价值高。(2)变流器式串联滤波器、等电位仓、绝缘瓷瓶设置于变压器的高压侧，由于高压侧电压高、电流小，电压高的问题采用等电位仓、绝缘瓷瓶巧妙解决；电流小正是变流器式串联滤波器所希望的，使得零磁通变流器、基波电感线圈、基波电容器功率小，体积和重量降低。(3)LC并联无源滤波器设置于变压器的低压侧，由于低压侧电压低、电流大，电压低对LC并联无源滤波器非常有利，可减小调谐电感线圈、调谐电容器的电压和功率要求；电流大是指变压器低压侧的基波电流大，并不是指LC并联无源滤波器各调谐支路电流一定大，不直接涉及到调谐电感线圈、调谐电容器的电流及功率。附图说明图1为本技术一个实施例的电路示意图； 图2为本技术第二个实施例的电路示意图。具体实施方式 现结合附图对本技术进一步说明。 图1为本技术的实施例1示意图。零磁通变流器T1的一次绕组W1串联联接在电网母线1上，电网母线1与电网2相接，一次绕组W1另一端与变压器T高压侧线圈一端3相连。变流器T1的二次绕组W2与基波电感线圈L1、基波电容器C1串联联接，构成基波串联谐振回路，其谐振频率为基波频率，非线性负载4与零磁通变流器T1的一次绕组W1相串联。此时二次绕组W2基波负载阻抗趋近于零，ωL1＝1/(ωC1)，相当于短路。由于变流器T1二次基波磁势与一次基波磁势相平衡，即W2I2＝W1I1f，实现零磁通变流器T1对一次基波电流I1f呈现低阻抗，对谐波电流I1h呈现高阻抗，让基波电流顺利通过，有效地滤去谐波电流。 构成变流器式串联滤波器CF的零磁通变流器T1、基波电感线圈L1、基波电容器C1，均置于等电位仓M内，等电位仓M通过绝缘瓷瓶Z在地面上支撑，解决所述器件与地的绝缘。等电位仓M由金属导体或绝缘材料制成；绝缘瓷瓶Z对地耐压、承受重量要求，应符合串联滤波器所接入的电网电压等级和滤波器全部重量要求。所述器件本身不需要对地的高压及特高压绝缘要求，由此解决了所述器件高压及特高压绝缘难点问题，使得变流器制造工艺简单、成本低、体积与重量小、应用价值高。 图2为本技术的实施例2示意图。与实施例1的差别在于非线性负载4不串联联接在零磁通变流器T1的一次绕组W1上。变流器式串联滤波器CF、等电位仓M、绝缘瓷瓶Z设置于变压器T的高压侧H，由于高压侧电压高、电流小，电压高的问题采用等电位仓、绝缘瓷瓶巧妙解决；电流小正是变流器式串联滤波器所希望的，使得零磁通变流器、基波电感线圈、基波电容器功率小、体积和重量降低。 本实施例中，LC并联无源滤波器PF由两条特征谐波调谐支路LnCn、LmCm组成，它们并联联接到变压器T低压侧线圈一端与非线性负载4的公共连接点5上。特征谐波调谐支路LnCn、LmCm均满足n次及m次特征谐波串联谐振条件，即ωnLn＝1/(ωnCn)和ωmLm＝1/(ωmCm)，分别使n次和m次谐波阻抗趋近于零，让n次和m次谐波电流顺利通过，达到滤去非线性负载4产生的谐波电流I2h流向变压器T的目的。本实施例中，n＝5，m＝7。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合型电力滤波器，包括变流器式串联滤波器，变流器式串联滤波器由零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器构成，零磁通变流器一次绕组串联于电网母线，二次绕组与基波电感线圈、基波电容器共同构成基波串联谐振回路；其特征在于所述的零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器，均置于等电位仓内，等电位仓通过绝缘瓷瓶支撑于地面上。

【技术特征摘要】
1.一种混合型电力滤波器，包括变流器式串联滤波器，变流器式串联滤波器由零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器构成，零磁通变流器一次绕组串联于电网母线，二次绕组与基波电感线圈、基波电容器共同构成基波串联谐振回路；其特征在于所述的零磁通变流器、基波电感线圈和基波电容器，均置于等电位仓内，等电位仓通过绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：任士焱，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]