專利名稱：一種串聯(lián)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種用于治理電力變流器諧波污染的串 聯(lián)濾波器。
背景技術(shù)：
電力變流技術(shù)包括交直變流、交交變流、交直交變流等技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)中有著廣 泛的應(yīng)用。變流設(shè)備的調(diào)速性能能夠滿足各種生產(chǎn)工藝機(jī)械設(shè)備的要求，對(duì)風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速 調(diào)節(jié)流量的節(jié)能效果很明顯，已經(jīng)被社會(huì)普遍接受，得到廣泛應(yīng)用；但變流設(shè)備節(jié)能同時(shí)也 產(chǎn)生大量諧波，節(jié)能的同時(shí)也增加了額外損耗，浪費(fèi)了部分電能，也給電網(wǎng)帶來(lái)諧波污染， 同時(shí)給電機(jī)運(yùn)行帶來(lái)影響。諧波污染給輸電線路和用電負(fù)荷帶來(lái)額外的損耗。一個(gè)普通變 頻器供電的電機(jī)，流入電網(wǎng)的電流畸變率可以達(dá)到1 00%以上。按照對(duì)輸電線路的損耗計(jì) 算，不考慮頻率影響，線路的損耗與電流的平方成正比，變壓器損耗與電流成正比，考慮諧 波影響，線路損耗與頻率的開方成比例，頻率越高，線路損耗越高。傳統(tǒng)對(duì)于電流變流系統(tǒng)的諧波治理，主要有以下幾個(gè)治理方法(1)諧波抑制電抗器。在變流設(shè)備進(jìn)線處串聯(lián)進(jìn)線電抗器，這個(gè)方法可以使電流畸 變抑制到35% 45%，電抗器會(huì)造成功率因數(shù)和降低、并影響變流設(shè)備輸出功率，一般作 為輔助手段。(2)采用12脈沖、18脈沖或更高脈沖變流。這個(gè)方法可以將電流畸變降到5% 10 %，但成本高，依賴變流設(shè)備本身，適合于新建大容量項(xiàng)目。(3)LC濾波器。變流設(shè)備進(jìn)線處并聯(lián)LC固定濾波器，這個(gè)方法既可以對(duì)變流設(shè)備 產(chǎn)生的諧波電流起到濾除作用；又可以起到補(bǔ)償無(wú)功功率、提高功率因數(shù)的作用。諧波濾除 率在30% 80%不等，缺點(diǎn)是a)濾波的同時(shí)補(bǔ)償無(wú)功功率，當(dāng)無(wú)功功率和諧波電流不同步 出顯時(shí)，濾波效果差；b)對(duì)濾波器設(shè)計(jì)調(diào)諧頻率附件的諧波濾除效果好，對(duì)其他次數(shù)諧波 濾除效果差；c)LC濾波器可能會(huì)造成諧波放大，甚至造成系統(tǒng)諧振。(4)有源濾波器。這個(gè)方法可以將電流畸變降到5%以下，但濾波效果依賴于檢測(cè) 精度，成本高。有源濾波器在上世紀(jì)70年代初國(guó)外開始研發(fā)，并在1976年由美國(guó)西屋公司 研制成功。有源濾波器非常好，但有源濾波器成本高，其內(nèi)部大量使用電子元件，可靠性差， 維護(hù)量大，本身又要消耗電能，在實(shí)際應(yīng)用很少。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種濾波效果好、成本低的串聯(lián)濾波器。本實(shí)用新型為解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種串聯(lián)濾波器，該串聯(lián)濾波器包括三相電抗器和電容器，所述三相電抗器包括 第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器，所述電容器包括第一電容器、第二電容器和第三電 容器，所述第一電抗器的進(jìn)線端用于與供電電網(wǎng)連接，出線端與所述第二電抗器的進(jìn)線端 連接，第二電抗器的出線端用于與電力變流器連接，第三電抗器和第一電容器、第二電容器、第三電容器組成調(diào)諧濾波器并接在第一電抗器和第二電抗器之間。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是由電抗器和電容器構(gòu)成的T型寬帶低通 濾波器，幾乎不消耗有功功率以及不會(huì)對(duì)用電的基波功率因數(shù)產(chǎn)生影響，并且其能夠?qū)﹄?力變流器產(chǎn)生的高次諧波電流皆有抑制效果，因此能夠提高整體用電的功率因數(shù)，減小電 流畸變的程度，具有良好的濾波效果，特別適用于六脈沖變流器諧波污染的治理方面；此 外，由于本實(shí)用新型屬于無(wú)源濾波器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本能夠得到有效控制。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型第一種接線方式的示意圖；圖2為本實(shí)用新型第二種接線方式的示意圖；圖3為本實(shí)用新型第三種接線方式的示意圖；圖4為本實(shí)用新型的使用接線圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至圖4，本實(shí)用新型的串聯(lián)濾波器串接于供電電網(wǎng)和電力變流器之間，用 于電力變流器諧波污染的治理，該串聯(lián)濾波器包括三相電抗器和電容器，三相電抗器包括 第一電抗器L1、第二電抗器L2和第三電抗器L3，電容器包括第一電容器C1、第二電容器C2 和第三電容器C3，第一電抗器L1的進(jìn)線端用于與供電電網(wǎng)連接，出線端與所述第二電抗器 L2的進(jìn)線端連接，第二電抗器L2的出線端用于與電力變流器連接，第三電抗器L3和第一電 容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3組成調(diào)諧濾波器并接在第一電抗器L1和第二電抗 器L2之間。串聯(lián)濾波器整體成T型結(jié)構(gòu)，通過(guò)選取合適的三相電抗器、電容器參數(shù)，可以實(shí) 現(xiàn)在額定工作時(shí)濾波器既不發(fā)送無(wú)功功率，也不吸收無(wú)功功率，不對(duì)供電電網(wǎng)造成影響。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，第一電抗器L1、第二電抗器L2的阻抗之和占用電負(fù)荷阻抗的5 25%之間，根據(jù)實(shí)際需要的濾波效果而定；第三電抗器L3與第一電容器C1、第二電容器C2、 第三電容器C3組成六脈沖電力變流器的特征次數(shù)5次的調(diào)諧濾波器，濾波器的容量與第一 電抗器L1、第二電抗器L2的容量相當(dāng)，使得調(diào)諧濾波器既不輸出無(wú)功功率，也不發(fā)送無(wú)功 功率。圖1為本實(shí)用新型的第一種接線方式的圖示，其中第三電抗器L3的進(jìn)線端與第一 電抗器L1的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器C1、第二電容器C2、第 三電容器C3的一端，第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3的另一端并接在一起， 即第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3采用星形接法相互連接。圖2為本實(shí)用新型的第二種接線方式的圖示，其中第三電抗器L3的進(jìn)線端與第一 電抗器L1的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器C1、第二電容器C2、第 三電容器C3的一端，第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3采用三角形接法相互連 接。圖3為本實(shí)用新型的第三種接線方式的圖示，其中第三電抗器L3的進(jìn)線端與第一 電抗器L1的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器C1、第二電容器C2、第 三電容器C3的一端，第三電抗器L3的三相分別與電容器連接后形成的三相支路采用三角
4形接法相互連接。上述幾種接線方式有不同之處，但對(duì)電力變流器產(chǎn)生的高次諧波都有良好的治理 效果，實(shí)驗(yàn)表明，采用本實(shí)用新型的串聯(lián)濾波器后電路中的電流畸變可以降到5% 10%
左右o此外，本實(shí)用新型中的第一電抗器L1、第二電抗器L2可以合在一起制成一個(gè)雙繞 組電抗器，或者第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3合在一起制成一個(gè)多繞組電 抗器，使得整體制作電抗器的成本能夠降低，并能夠大大減小串聯(lián)濾波器的體積大小，從而 達(dá)到更好的使用效果。當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本 實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在 本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種串聯(lián)濾波器，其特征在于該串聯(lián)濾波器包括三相電抗器和電容器，所述三相電抗器包括第一電抗器(L1)、第二電抗器(L2)和第三電抗器(L3)，所述電容器包括第一電容器(C1)、第二電容器(C2)和第三電容器(C3)，所述第一電抗器(L1)的進(jìn)線端用于與供電電網(wǎng)連接，出線端與所述第二電抗器(L2)的進(jìn)線端連接，第二電抗器(L2)的出線端用于與電力變流器連接，第三電抗器(L3)和第一電容器(C1)、第二電容器(C2)、第三電容器(C3)組成調(diào)諧濾波器并接在第一電抗器(L1)和第二電抗器(L2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種串聯(lián)濾波器，其特征在于所述第三電抗器(L3)的進(jìn)線端 與第一電抗器(L1)的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器(C1)、第二電 容器(C2)、第三電容器(C3)的一端，第一電容器(C1)、第二電容器(C2)、第三電容器(C3) 的另一端并接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種串聯(lián)濾波器，其特征在于所述第三電抗器(L3)的進(jìn)線端 與第一電抗器(L1)的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器(C1)、第二電 容器(C2)、第三電容器(C3)的一端，第一電容器(C1)、第二電容器(C2)、第三電容器(C3) 采用三角形接法相互連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種串聯(lián)濾波器，其特征在于所述第三電抗器(L3)的進(jìn)線端 與第一電抗器(L1)的出線端連接，第三電抗器的出線端分別接有第一電容器(C1)、第二電 容器(C2)、第三電容器(C3)的一端，所述第三電抗器(L3)的三相分別與電容器連接后形成 的三相支路采用三角形接法相互連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種串聯(lián)濾波器，所述串聯(lián)濾波器串接于供電電網(wǎng)和電力變流器之間，該串聯(lián)濾波器包括三相電抗器和電容器。由于本實(shí)用新型是由電抗器和電容器構(gòu)成的T型寬帶低通濾波器，幾乎不消耗有功功率以及不會(huì)對(duì)用電的基波功率因數(shù)產(chǎn)生影響，并且其能夠?qū)﹄娏ψ兞髌鳟a(chǎn)生的高次諧波電流皆有抑制效果，因此能夠提高整體用電的功率因數(shù)，減小電流畸變的程度，具有良好的濾波效果，特別適用于六脈沖變流器諧波污染的治理方面；此外，由于本實(shí)用新型屬于無(wú)源濾波器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本能夠得到有效控制。
文檔編號(hào)H02M1/12GK201584892SQ20092026341
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者關(guān)勝利, 黃克峰 申請(qǐng)人:廣州市高瀾水技術(shù)有限公司