无源电力滤波装置

作者 Shechem 浏览 发布时间 2014-09-15


                                                   
概述
       随着电力电子行业的发展,自动化水平的提高,工矿企业中大量使用整流设备、变频器、逆变器、电弧炉、矿热炉、电解槽、中频炉等设备,这些非线性负载接入电网运行,会产生大量的谐波注入系统,使电网的电压、电流波形发生畸变,造成电能质量的恶化,影响系统中其它用电设备的运行,危害电网的安全。HPPF型无源滤波装置可有效的滤除谐波源产生的谐波,同时提供基波所需的无功功率,提高系统的功率因数,是解决系统谐波问题的有效方法,广泛应用于冶金、矿山、石化、建材等行业。
       HPPF型无源滤波装置是由滤波电容器、滤波电抗器组合成低阻抗的LC滤波支路,此滤波支路与谐波源并联,吸收谐波源产生的谐波电流,使用户公共连接点的电压畸变率达到国家标准的要求。

型号说明

 
功能特点
◆根据实际测量数据进行方案设计,通过软件仿真设计经济合理的滤波装置,可滤除谐波60%~80%;
◆滤波装置在滤除谐波的同时提供系统基波所需的无功功率,补偿系统无功,提高功率因数;
◆滤波装置具备完善的保护功能:具有过压、欠压、过流、短路、电容器内部故障保护(6KV以上);
◆滤波电抗器采用铁芯或空芯电抗器,电感值准确,调节范围合理;
◆配有专用的控制器控制滤波器组投切,控制器具备完善的监测、控制、显示和保护功能。
技术参数
◆适用电压:35kV以下
◆相数:三相
◆频率:50Hz
◆装置的安装容量:根据用户现场的谐波情况设计
◆滤波次数:3th、5th、7th、11th、13th及高通
◆安装方式:柜式或框架式安装
工作原理
       无源滤波装置一般由多个单调谐滤波支路组成,以滤除5、7、11次特征谐波为例,只要将各支路的电容电感参数调谐到250、350及550Hz以下总阻抗接近于零,则谐波电流只流入滤波支路而不流入系统,从而达到滤波的目的。无源滤波器主要分为单调谐滤波器、高通滤波器和C型滤波器。
效益分析
◆ 安装滤波装置后,使系统考核点谐波电流值和电压的畸变率达到国家标准GB/T-14549的要求;
◆ 计量点的功率因数提高到0.95以上;
◆ 可降低线路及变压器的损耗25%~50%;
◆ 稳定系统电压,提高电网的配电质量;
◆ 谐波滤除率达到60%~80%。

无源滤波器设计原则
1. 避免与系统发生并联谐振
       虽然在所设计的滤波频率下已将滤波器的阻抗调谐到接近于零,但在其它频率下滤波器的总阻抗会变大并且在容性与感性之间变化,当滤波器的总阻抗在某个频率下呈容性且与系统阻抗相等时将会发生并联谐振,此时只要有很小的谐波电流源就会在滤波器与系统之间形成谐波放大,谐振将严重威胁滤波器与系统的安全。因此在针对每个项目进行滤波器设计时,必须避免在整数次谐波下发生并联谐振。校验并联谐振可以通过频率阻抗曲线进行,接入滤波器后如果总阻抗变小则为滤波,反之则为放大。滤波器投切次序:先投低次谐波滤波器,再投高次谐波滤波器;先切高次滤波器,再切低次滤波器;避免高次滤波器单独投入运行对低次谐波电流的放大。
2.无源滤波装置兼有无功补偿作用
       无源滤波装置与无功补偿装置从结构到元器件配置以及接线方式都基本一致,不同的是并联无功补偿装置加装串联电抗器目的是阻止谐波电流流入电容器。而滤波装置是将电抗器调谐到适当的值以尽量吸收某一固定频率的谐波电流,而在基波频率下,滤波装置输出容性无功功率,补偿系统的感性无功,提高功率因数,稳定系统电压,改善用户的电能质量。
典型电路


 

 

 

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