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被动型谐波治理抑制方案是什么?

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被动型谐波治理抑制方案是什么?

发布日期:2018-08-17 作者: 点击:

被动型谐波治理抑制方案

无源滤波器(PF)无源滤波器通常采用电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求适当组合,在系统中为谐波提供并联低阻通路,起到滤波作用。无源滤波器的优点是投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便,因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及进行无功补偿的主要手段。无源滤波器的缺点在于其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定,只能消除特定的几次谐波,而对其它次谐波会产生放大作用,在特定情况下可能与系统发生谐振;谐波电流增大时滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载;有效材料消耗多,体积大。

有源滤波器(APF)图4为APF原理图,APF通过检测电路检测出电网中的谐波电流,然后控制逆变电路产生相应的补偿电流分量,并注入到电网中,以达到消谐的目的。APF滤波特性不受系统阻抗影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。与无源滤波器相比,具有高度可控性和快速响应性,不仅能补偿各次谐波,还可抑制电压闪变、补偿无功电流,性价比较为合理。另外,APF具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波。

APF按与系统连接方式分类,可分为串联型、并联型、混合型和串-并联型。

并联型APF可等效为受控电流源,主要适用于感性电流源负载的谐波补偿。它能对谐波和无功电流进行动态补偿,并且补偿特性不受电网阻抗影响。目前这类APF技术已相当成熟,大多数工业运行的APF多属此类滤波器。

谐波治理

串联型APF可等效为受控电压源,主要用于消除带电容滤波的二极管整流电路等电压型谐波源负载对系统的影响,以及系统侧电压谐波与电压波动对敏感负载的影响。由于此类APF中流过的电流为非线性负载电流,因此损耗较大;此外串联APF的投切、故障后的退出等各种保护也较并联APF复杂,所以目前单独使用此类APF的案例较少,内外的研究多集中在其与LC无源滤波器构成的混合型APF上[2]。

混合型APF就是将常规APF上承受的基波电压移去,使有源装置只承受谐波电压,从而可显著降低有源装置的容量,达到降低成本、提高效率的目的。其中LC滤波器用来消除高次谐波,APF用来补偿低次谐波分量。

有源滤波技术作为改善供电质量的项关键技术,在日本、美、德等工业发达家已得到了高度重视和日益广泛的应用。但是有源滤波器还有些需要进步解决的问题,诸如提高补偿容量、降低成本和损耗、进步改善补偿性能、提高装置的可靠性等。同时APF的故障还容易引发系统故障,因此各对此技术还保持着定的谨慎态度

有源电路调节器(APLC)图5为有源线路调节器(APLC)的原理图,其结构与APF相似,因此过去很多文献上都将其等同于APF。其实,从原理上分析,与APF单节点谐波抑制相比较,APLC是向网络中某个(几个)优选节点注入补偿电流,通过补偿电流在网络中定范围内的流动,实现该范围内所有节点谐波电压的综合抑制。即通过单节点单装置的装设,达到多节点谐波电压综合治理的功能,APLC的出现,表明电力系统谐波治理正朝着动态、智能、经济效益好的方向发展。

在没有滤波装置的电路中,使用变频器和调速器时,经常会受到来自浪涌电流和浪涌电压的冲击,这会对变频器和调速器产生严重的损坏,并减低其使用寿命,这时,我们将电抗器放入变频器和调速器的前面,用以抑制浪涌电压和浪涌电流,保护变频器和调速器,延长其使用寿命和防止谐波干扰。

造成电抗器温升原因有:焊接质量问题,接线端子与绕组焊接处焊接电阻产生附加电阻而发热。另外由于温升的设计裕度很小,使设计值与标规定的温升限值很接近。除设计制造原因外,在运行时,如果电抗器的气道被异物堵塞,造成散热不良,也会引起局部温度过高引起着火。

对于上述情况,应改善电抗器通风条件,降低电抗器运行环境温度,从而限制温升。同时定期对其停运维护(可用自来水柱冲洗电抗器表面及各个垂直散热气道),以清除表面积聚的污垢、保持气道畅通,并对外绝缘状态进行详细检查,发现问题及时处理。


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关键词:谐波治理

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