１２脉冲整流负载专用无源滤波装置，配电系统电能质量控制设备技术领域，其特征在于该装置包括一个滤波通道，该滤波通道的每一相上设置一个单相变压器，单相变压器一侧绕组的一端采用“Ｙ”形接线方式连接，另一端串接Ｌ－Ｃ滤波支路后与１２脉冲整流负载的“Ｙ”侧末端对应连接，单相变压器另一侧绕组的一端采用“△”形接线方式连接，另一端串接Ｌ－Ｃ滤波支路后与１２脉冲整流负载的“△”侧末端对应连接。上述的１２脉冲整流负载专用无源滤波装置，构思新颖、结构简单，在有效滤除１１、１３次谐波电流的同时避免了５、７次谐波电流，具有滤波效果好、运行可靠、成本较低等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电系统电能质量控制设备
，具体涉及一种专门适用 于12脉冲整流负载的无源滤波装置。
技术介绍
随着大功率电力电子器件在电力系统中的大量应用，各种晶闸管整流负载 产生大量谐波，严重威胁到电力系统的安全稳定运行，其中12脉冲整流以其较 低的谐波输出广泛应用于大量大功率负载。与6脉冲整流相比，12脉冲整流在 变压器的高压侧消除了 5、 7次谐波，降低了谐波输出，但也给12脉冲整流负 载的无源滤波带来了困难。目前，解决12脉冲整流负载的谐波问题主要有低压 侧无源滤波、高压侧无源滤波、有源滤波三种方案，各种方案均有其难以克服 的问题。低压侧无源滤波方案虽然无源滤波装置结构简单、运行费用低、既可补 偿谐波也可实现无功补偿，应用十分广泛，但对于12脉冲整流负载，由于在变 压器的低压侧存在着大量5、 7次谐波，如要进行有效滤波，必须同时设置5、 7、 11、 13次滤波，设置5、 7次滤波装置，会增加滤波通道数、降低装置运行的安 全可靠性、大大增加制造成本，如果仅进行ll、 13次滤波，将导致5、 7次谐 波电流的放大，破坏了变压器高压侧5、 7次谐波电流的平衡。高压侧无源滤波方案由于变压器的高压侧没有5、 7次谐波电流，因此如 在变压器的高压侧进行滤波则无需设置5、 7次滤波支路，但是高压器件的昂贵 不可避免地增加了滤波装置的成本，而且由于没有变压器作为一层阻隔，背景谐波成为该方案无法克服的问题之一。有源滤波有源滤波装置可对大小和频率都变化的谐波进行实时补偿，克 服了无源滤波装置的缺点，具有技术先进性。从技术上讲，该方案是解决12脉 冲整流负载谐波问题的最好方案，但是由于其投资较高，控制复杂，短时间内 在电力系统中广泛应用尚有难度。
技术实现思路
本专利技术利用12脉冲整流负载Y侧、A侧相电压的相位差特性，设计提供一 种12脉冲整流负载专用无源滤波装置的技术方案，以克服现有技术中存在的问 题。所述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于该装置包括一个滤 波通道，该滤波通道的每一相上设置一个单相变压器，单相变压器一侧绕组的 一端采用"Y"形接线方式连接，另一端串接L一C滤波支路后与12脉冲整流负 载的"Y"侧末端对应连接，单相变压器另一侧绕组的一端采用"△"形接线方 式连接，另一端串接L一C滤波支路后与12脉冲整流负载的"△"侧末端对应 连接。所述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于所述的L一C滤波 支路由滤波电容器、滤波电抗器串接构成，其中滤波电容器的电容值与所述12 脉冲整流负载的容量对应，确定滤波电抗器电抗值的调谐点为500Hz 550Hz， 单相变压器中"Y"形接线侧与"△"形接线侧的变比为1:^±5%。所述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于所述单相变压器中 "Y"形接线侧与"△"形接线侧的变比为1:V^。上述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，利用12脉冲整流负载Y侧、 A侧相电压的相位差特性，采用单相变压器与无源滤波支路结合的结构，构思新颖、结构简单，在有效滤除11、 13次谐波电流的同时避免了 5、 7次谐波电流，具有滤波效果好、运行可靠、成本较低等特点。附图说明图1为本专利技术电路结构示意图；图2为本专利技术在11、 13次谐波下的等效电路结构示意图； 图3为本专利技术在5、 7次谐波下的等效电路结构示意图。 图中1/L一C滤波支路、2/单相变压器、3/12脉冲整流负载、C/滤波电容器、L/ 滤波电抗器。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术作进一步说明如图l所示为12脉冲整流负载专用无源滤波装置，包括一个滤波通道，该 滤波通道的每一相上设置一个单相变压器2，单相变压器2 —侧绕组的一端采用 "Y"形接线方式连接，另一端串接L一C滤波支路1后与12脉冲整流负载3的 "Y"侧末端对应连接；单相变压器2另一侧绕组的一端采用"△"形接线方式 连接，另一端串接L一C滤波支路1后与12脉冲整流负载3的"△"侧末端对 应连接。其中单相变压器2中"Y"形接线侧与"△"形接线侧的变比为1:V^士 5%，优选方案为1:V^; L — C滤波支路1由滤波电容器C、滤波电抗器L串接构 成，其中滤波电容器C的电容值与所述12脉冲整流负载3的容量对应，确定滤 波电抗器L电抗值的调谐点为500Hz 550Hz。由于12脉冲整流负载3的Y侧相电压相位比A侧相电压相位超前30度， 因此对于5、 7、 11、 13次谐波电压，有如下分析结果表1: 12脉冲整流负载的Y侧相电压与A侧相电压相位差分析表<table>table see original document page 6</column></row><table>将上述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置接入12脉冲整流负载3的"Y" 侧负载与"△"侧负载之间，5、 7、 11、 13次谐波电压作用在单相变压器2两 侧的2个L一C滤波支路1上。11、 13次的谐波电流在单相变压器中两侧产生的 磁通方向相反，呈现低阻抗，其等效电路图如图2所示，图中LY1、 LA1分别 为分别为单相变压器2两侧的漏抗，使得单相变压器2两侧的2个L一C滤波支 路l的调谐点在ll次、13次；而5、 7次谐波电流在单相变压器的两侧中产生 的磁通方向相同，呈现高阻抗，使得2个L —C滤波支路l在5、 7次谐波情况 下呈感性，其等效电路图如图3所不，LY2、 LA2同为单相变压器2两侧空载阻 抗之和，从而避免单相变压器2两侧的2个L—C滤波支路1在5、 7次谐波情 况下发生谐波放大的状况。因此，每一滤波通道在有效滤除ll次、13次谐波的 情况下不会导致5次、7次谐波电流的放人，从而达到理想的滤波效果。权利要求1、12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于该装置包括一个滤波通道，该滤波通道的每一相上设置一个单相变压器(2)，单相变压器(2)一侧绕组的一端采用“Y”形接线方式连接，另一端串接L-C滤波支路(1)后与12脉冲整流负载(3)的“Y”侧末端对应连接，单相变压器(2)另一侧绕组的一端采用“△”形接线方式连接，另一端串接L-C滤波支路(1)后与12脉冲整流负载(3)的“△”侧末端对应连接。2、 如权利要求1所述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于 所述的L一C滤波支路(1)由滤波电容器(C)、滤波电抗器(L)串接构成，其 中滤波电容器(C)的电容值与所述12脉冲整流负载(3)的容量对应，确定滤 波电抗器(L)电抗值的调谐点为500Hz 550Hz,单相变压器(2)中"Y"形接 线侧与"△"形接线侧的变比为1:^±5%。3、 如权利要求2所述的12脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于 所述单相变压器(2)中"Y"形接线侧与"△"形接线侧的变比为1:V^。全文摘要12脉冲整流负载专用无源滤波装置，配电系统电能质量控制设备
，其特征在于该装置包括一个滤波通道，该滤波通道的每一相上设置一个单相变压器，单相变压器一侧绕组的一端采用“Y”形接线方式连接，另一端串接L-C滤波支路后与12脉冲整流负载的“Y”侧末端对应连接，单相变压器另一侧绕组的一端采用“△”形接线方式连接，另一端串接L-C滤波支路后与12本文档来自技高网...
【技术保护点】
１２脉冲整流负载专用无源滤波装置，其特征在于该装置包括一个滤波通道，该滤波通道的每一相上设置一个单相变压器（２），单相变压器（２）一侧绕组的一端采用“Ｙ”形接线方式连接，另一端串接Ｌ－Ｃ滤波支路（１）后与１２脉冲整流负载（３）的“Ｙ”侧末端对应连接，单相变压器（２）另一侧绕组的一端采用“△”形接线方式连接，另一端串接Ｌ－Ｃ滤波支路（１）后与１２脉冲整流负载（３）的“△”侧末端对应连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳春，
申请(专利权)人：浙江谐平科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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