高壓無源電力濾波裝置是專門用來濾除和減少特定次諧波電流的裝置,一般由若干個濾波支路組成,主要部件為隔離開關、濾波電容器、濾波電抗器等。濾波裝置通常與諧波源并聯,為一種或幾種諧波提供低阻抗通道,吸收大部分諧波電流,起到濾除諧波的作用,同時在基波頻率下,提供容性無功功率,起到無功補償的作用。濾波裝置一般分為單調諧濾波、高通濾波及雙調諧濾波等,工程應用中常采用若干組單調諧濾波和一組高通濾波組成濾波成套裝置。
高壓無源電力濾波裝置是電力系統應用最多和的諧波治理裝置,近幾十年來,已經在電力、冶金、鐵路、煤炭、化工、新能源等領域的供電系統中發揮了重要作用。它不但具有結構簡單、維護方便、性能好、壽命長等優點;而且在造價上也比較低廉,是高壓諧波治理的裝置。
高壓無源電力濾波裝置的核心技術就是濾波裝置的設計,濾波裝置的設計不但需要對諧波源有充分的認識,還需要考慮到系統的各種運行方式,必須確保濾波裝置在各種情況下不與系統發生并聯諧振,通常需要專門的仿真設計軟件作為輔助。
基本原理
1.單調諧濾波器
圖1為單調諧濾波器的電路原理圖,濾波器對n次諧波呈現的阻抗Zn為:
Zn=R+j[nω0L-1/( nω0C)]
ω0一基波角頻率
單調諧濾波器就是利用L、C串聯諧振的原理,諧波次數n=1/ω0 LC,即 nω0L=1/( nω0C)時,電路阻抗Zn=R為最小,n次諧波電流通過R分流,很少流入電網,達到濾波的功能;而對于其它高次諧波,Zn>>R,濾波器很少分流。圖2為濾波器的阻抗頻率曲線,單調諧濾波器結構簡單、投資較小、調諧容易、運行費用低,因此它在工程上應
2.高通濾波器
高通濾波器亦稱減幅濾波器,的二價高通濾波器電路原理圖如圖3所示,其阻抗Zn=1/jnω0C+[1/R+1/(jnω0L)]-1, |Zn|隨頻率變化曲線如圖4所示,該曲線在一個很寬的頻率范圍內呈現為小于R的低阻抗,形成對n次及以上各次諧波的低阻抗通道,使得這些諧波電流大部分流入高通濾波器,高通濾波器對頻率失諧不敏感,而且在相當寬的頻率范圍內阻抗相當小,在工程上往往采用高通濾波器來減小單調諧濾波器的數量。
3.雙調諧濾波器
雙調諧濾波器電路原理圖如圖5所示,它通過R、L、C的組合變化,使濾波器具有二個諧振頻率,同時可以吸收兩個頻率的諧波,其作用相當于兩個并聯的單調諧濾波器。
圖6曲線為其阻抗頻率特性。
雙調諧濾波器與單調諧相比,基波損耗較小,但它的結構復雜,調諧困難。
型號說明
結構
1.濾波器主要由高壓斷路器、隔離開關、濾波電容器、濾波電抗器、電阻器、避雷器、熔斷器、放電線圈等器件及金屬組架、安全網狀遮攔等組成。
2.高壓斷路器作為濾波器的投切裝置,一般選用不重燃的真空斷路器或真空接觸器,當裝置采用總斷路器和支路斷路器接線時,總斷路器應具備開斷所連接的所有支路電容器的能力。
3.濾波電抗器采用單相干式空芯結構電抗器,具有線性好、連續可調等優點,保證調諧精度和濾波性能。
4.電阻器選用網狀結構電阻元件,具有電感小、散熱好、接頭少、縱向絕緣水平高、電阻值精度高等特點。
執行標準
GB50227-2008 《并聯電容器裝置設計規范》
GB/T14549-93 《電能質量公共電網諧波》
DL/T604-2009 《高壓并聯電容器裝置訂貨技術條件》
JB/8958-1999 《自愈式并聯電容器》
GB1094.6-2011 《電力變壓器》第六部分"電抗器"
主要技術參數
使用環境
1.海拔高度:≤1000m
2.環境溫度:-25℃ ~ +45℃,24小時平均溫度不高于+35℃
3.空氣相對濕度:≤85%
4.安裝位置:與地面垂直的傾斜度不超過5度
5.安裝地點無劇烈震動及顛簸,無腐蝕性氣體,無嚴重粉塵,無導電性塵埃