按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串并联型和混合型。

该电路拓扑结构是在串联型有源滤波器的基础上使用一些大容量的无源L-C滤波网络来承担消除低次谐波,进行无功补偿的任务。而串联型有源滤波器只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。从而使串联型有源滤波器的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5%以下),降低了有源滤波器的成本和体积。从经济角度而言,这种结构形式在目前是一种值得推荐的方案。其拓扑图如下所示:

主要应用场合有配有变频设备等类似负载的场合、配有不稳定负载的场合、轨道交通、石油化工、海洋石油、汽车制造、机械重工、污水处理、采矿冶炼、市政工程、电信银行、医院、智能建筑、会议中心、游乐中心、水泥、电子、造纸、橡胶、半导体、钢铁厂、有色金属冶炼、电气化铁路等。

有源谐波滤波器接线

改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡,在设备容量许可的情况下,可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。

根据电容器的预试情况,要对电容器组参数与电抗器参数进行核算,防止谐振,特别是电容器损坏后要及时补充,集合式电容器和由内熔丝的电容器更要注意,因为内熔丝动作后,电容值下降,容抗增加。

当串有大于或等于5%电抗率的串联电抗器时,由于数台电容器被拆除后使电容器组的容抗增大,此时按串联电抗器的实际阻抗值重新核算装置的电抗率,注意避免接近5次(或3次)谐波的谐振点,并核对继电保护整定值。

电容器完好状态下,发生熔断器不正常熔断,其原因是:熔丝质量不好或者热容量不够;连接时熔丝损伤,如轧伤,压伤等;使用铁质螺栓连接,因锈蚀接触不良;弹簧锈蚀,弹力不够;安装角度不符合要求,影响弹力。对策如下:

户外式电容器受天气及周围环境的影响,外壳,构架油漆容易脱落和生锈,同时,外壳,支持绝缘子和其他配件如不定期清扫会严重积尘,不利于电容器安全运行。因此要定期对设备进行维护,特别是周围环境不大好的更要重视。使之电容器外壳,构架以及其他设备保持油漆完好和良好的辐射表面,构架采用涂锌件,防止生锈。另外,户外式设备拟每季或半年清扫一次,但是要根据季节特点和周围环境做到勤清扫,如某变电站每年2次雾季前进行小水量边冲边揩,效果很好。/p>

输入端谐波产生机理:变频器的主电路一般为交一直一交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压,经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。如果出现电源侧电抗充分小、换流重叠角\"可以忽略强狂,那么n次高次谐波为基波电流的1/n。输出端谐波产生机理:在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。对于GTR大功率逆变元件,其PWM的载波频率为2~3kHz,而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样,输出回路电流信号也可分解为只含基波和其他高次谐波。

(1)变压器:电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损,结果使变压器温度上升,影响绝缘能力,造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声等。

有源谐波滤波器接线

(4)开关设备:由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率,使暂态恢复峰值电压增大,破坏绝缘,还会引起开关跳脱、引起误动作。

(2)在电力回路中并联使用交流滤波装置,能将来自变频器的高次谐波分量与电源系统分流。