轧机负载组合滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轧机负载组合滤波器，该轧机负载组合滤波器包含串联在企业架空线和主变压器进行之间的高压侧滤波装置，与该高压侧滤波装置并联的高压侧预警开关，与轧机负荷并联的滤波补偿装置，该滤波补偿装置包含四个并联的ＬＣ滤波回路，用以滤除５次，７次，１１次和１３次谐波，以及与该滤波补偿装置串联的低压侧预警开关。该轧机负载组合滤波器具有滤波和无功补偿功能，能够消除电网中谐波电压，稳定电网，提高功率因数，节省电力能源。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于电力系统的轧机负载组合滤波器，具体地说是一种供工厂、企业轧机类型生产线使用的滤波兼无功补偿装置。
技术介绍
电力系统中理想的负责状况下，系统是稳定可靠的，但实际上负载则是动态的、非纯电阻的、非线性的、不对称的，从而引起公共供电点的供电电压波形的不稳定性、非线性和不对称性及电压频率的变化，这其中以大量大型的轧机负荷为代表，引起电能质量问题。由于轧机负载不是纯电阻符合，而是R、L、C网络变频负荷时，则在电网中将产生无功，当用户无功较大时，将产生电压偏差，容性无功使电压偏高，感性无功使电压偏低，为了消除电压偏差，需要对用户无功进行补偿。轧机负载阻抗在一个工频周期内快速变化或被接通、切断，这就是负载的非线性，负载的非线性使负载电流也是非线性的，非线性谐波电流可分解为基波电流和谐波电流的叠加，其中谐波电流注入电网将产生谐波电压，谐波电压叠加在基波电压上，使电压波形产生畸变。当大量谐波电流注入电网时，引起电压畸变以及产生较大的谐波潮流，可能损坏机电设备，危及电网安全，消除谐波电压的办法是安装电力谐波滤波器，以减小注入电网的谐波电流并兼顾无功补偿。对于干扰影响电脑质量和污染电器安全使用环境的电器设备、工程立项前，根据当地条件、国家标准和有关规定，对接入电网运行产生的干扰影响进行技术评估。发现不符合规定时，该设备、工厂应采取有效的防治措施，并与工程同时设计、同时施工、同时验收、同时接入使用。轧机负荷就是该类需要采取有效防治措施的电器设备。目前轧机负荷领域内的滤波主要局限在高压侧，也就是厂内主变压器二次侧，由于电压等级高，成本造价高，滤波效果不明显，并且有过补偿现象，不能够准确滤波和补偿，单纯低压侧滤波不具备滤波的工程应用，也就是不能够滤波，并且补偿装置不能得到控制。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以满足轧机负荷的滤波和无功补偿要求的轧机负载组合滤波器。为实现上述目的，本技术的技术方案为一种轧机负载组合滤波器，包含串联在企业架空线和主变压器进线之间的高压侧滤波装置，用来增大高次阻抗，阻止高次谐波，其特征在于该轧机负载组合滤波器还包括与轧机负荷并联的滤波补偿装置，该滤波补偿装置包括四个并联的滤波补偿回路，其中第一、第二和第三滤波补偿回路都包含三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的三个电感，第四滤波补偿回路包含了三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的并联连接的三个电感和三个电阻。上述第一、第二、第三和第四滤波补偿回路分别用来滤除5次、7次、11次和13次谐波。该轧机负载组合滤波器可包含多个滤波补偿装置，根据轧机生产线实际数目选择滤波补偿装置的数量，该滤波补偿装置可采用GGD柜式。采用了这种结构，该轧机负载组合滤波器具有滤波和无功补偿功能。该轧机负载组合滤波器具有无功补偿功能，能够满足由于轧机生产时需要的大量无功，因此可以直接提高功率因数，稳定电压，提高电能有效处理，节省电力能源，带来比较客观的经济效益。该轧机负载组合滤波器能够滤除轧机生产时产生的滤波，从而消除了电网中谐波电压，稳定电网，保障电气设备安全，提高设备寿命，并且对于电网的稳定运行提供了直接保障，为国家和人民财产安全提供有效保护。附图说明图1为轧机负载组合滤波器的安装图图2为轧机负载组合滤波器的一次原理图图3为多条生产线轧机负载组合滤波器的安装图具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的描述。一种轧机负载组合滤波器，包含高压侧滤波装置9，该高压侧滤波装置9串联在企业架空线1和主变压器进线2之间，用来增大高次阻抗，阻止高次谐波；和高压侧预警开关3，与所述高压侧滤波装置9并联，用来在故障时短路该高压侧滤波装置9，其特征在于该轧机负载组合滤波器还包括至少一套滤波补偿装置11，所述至少一套滤波补偿装置11中每一套与至少一个轧机负荷7中的一个并联，所述每一套滤波补偿装置11都包括四个并联的滤波补偿支路，其中第一、第二和第三滤波补偿支路都包含三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的三个电感，第四滤波补偿支路包含了三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的并联连接的三个电感和三个电阻；和低压侧预警开关4，与所述滤波补偿装置11串联，用来在故障时将该滤波补偿装置11断开。如图1和图2所示，本技术主要包括两个部分，一部分为高压侧滤波装置9，该高压侧滤波装置9包含串联在企业架空线1的A相线和主变压器进线2的A相线之间的电感和电容，串联在企业架空线1的B相线和主变压器进线2的B相线之间的电感和电容，串联在企业架空线1的C相线和主变压器进线2的C相线之间的电感和电容；另一部分为滤波补偿装置11，在设备变压器之后与轧机负荷7并联，该滤波补偿装置11包含4条滤波补偿支路并联，第一、第二和第三条支路都包含三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的三个电感，第四滤波补偿支路包含了三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的并联连接的三个电感和三个电阻。图中标号5为主变压器，标号6为轧机负荷变压器。高压侧滤波装置9是由高压串联电容器和空心串联电抗器串联而成的，参数采用串联谐振计算，不是采用以往并联谐振阻波方式。由于专用于轧机负荷，因此能够增大高次阻抗，对于高次谐波起到比较有效的阻止。电容器选用0.3kV-0.6kV之间，具体根据需要的额定电流选定。IN=QCUn]]>(公式1)其中IN主变压器额定电流，单位kAQC高压串联电容器安装容量，单位kVarUC电容器额定电压，单位kV其中主变压器额定电流根据实际需求选定，高压串联电容器安装容量一般选取334kVar每只，可以几只并联，并联数目根据IN确定，补偿值能够补偿部分主变压器励磁无功损耗。空心串联电抗器选取额定电流等同于IN，电感值选择为L=106·UC2QC·2π·f]]>(公式2)其中L串联空心电抗器，单位mHf50Hz(中国) 并联在实际负荷侧的滤波补偿装置，针对轧机负荷，采用四条支路，分别采用可以滤除5次，7次，11次和13次谐波的滤波器组成，并联滤波电容器的安装容量根据负荷大小和谐波电流发生量选择。并联电容器采用低压交流滤波电容器，三角形接法，额定电流根据一次谐波电流发生量选取。在高压侧滤波装置9和滤波补偿装置11之间可以连接综合控制装置10。考虑到可靠性，在高压侧和低压侧分别采取预警保护装置。在高压侧使用高压侧预警开关3，该开关采用六氟化硫开关，为常闭开关，与高压侧滤波装置9并联，用来在故障时将高压侧滤波装置短路。在低压侧使用低压侧预警开关4，该开关为空气开关，为常开开关，与滤波补偿装置11串联，用来在故障时断开该滤波补偿装置11。如图3所示，当企业内部有几条生产线时，可以几部分配合使用，需要一套高压侧滤波装置9，采用架式安装，以所需电压等级的绝缘子支撑。有几条生产线时，每一条生产线需要一套滤波补偿装置11。这样可以节省高压侧滤波装置9的投资，对于滤波补偿装置11，由于是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧机负载组合滤波器，包含：高压侧滤波装置（９），该高压侧滤波装置（９）串联在企业架空线（１）和主变压器进线（２）之间，高压侧预警开关（３），与高压侧滤波装置（９）并联，其特征在于：该轧机负载组合滤波器还包括至少一套滤波补偿装置（１１），所述至少一套滤波补偿装置（１１）中每一套与至少一个轧机负荷（７）中的一个并联，所述每一套滤波补偿装置（１１）都包括四个并联的滤波补偿支路，其中第一、第二和第三滤波补偿支路都包含三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的三个电感，第四滤波补偿支路包含了三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的并联连接的三个电感和三个电阻；和低压侧预警开关（４），与所述滤波补偿装置（１１）串联。

【技术特征摘要】
1.一种轧机负载组合滤波器，包含高压侧滤波装置(9)，该高压侧滤波装置(9)串联在企业架空线(1)和主变压器进线(2)之间，高压侧预警开关(3)，与高压侧滤波装置(9)并联，其特征在于该轧机负载组合滤波器还包括至少一套滤波补偿装置(11)，所述至少一套滤波补偿装置(11)中每一套与至少一个轧机负荷(7)中的一个并联，所述每一套滤波补偿装置(11)都包括四个并联的滤波补偿支路，其中第一、第二和第三滤波补偿支路都包含三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间的三个电感，第四滤波补偿支路包含了三个互为两两相连的电容器，和连接在该三个电容器的三个连接点和三根相线之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志伟，刘金岭，
申请(专利权)人：周志伟，刘金岭，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]