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被動型諧波治理抑制方案是什麼?

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被動型諧波治理抑制方案是什麼?

發布日期:2018-08-17 作者: 點擊:

被動型諧波治理抑制方案

無源濾波器(PF)無源濾波器通常采用電力電容器、電抗器和電阻器按功能要求适當組合,在系統中為諧波提供并聯低阻通路,起到濾波作用。無源濾波器的優點是投資少、效率高、結構簡單、運行可靠及維護方便,因此無源濾波是目前廣泛采用的抑制諧波及進行無功補償的主要手段。無源濾波器的缺點在于其濾波特性是由系統和濾波器的阻抗比所決定,隻能消除特定的幾次諧波,而對其它次諧波會産生放大作用,在特定情況下可能與系統發生諧振;諧波電流增大時濾波器負擔随之加重,可能造成濾波器過載;有效材料消耗多,體積大。

有源濾波器(APF)圖4為APF原理圖,APF通過檢測電路檢測出電網中的諧波電流,然後控制逆變電路産生相應的補償電流分量,并注入到電網中,以達到消諧的目的。APF濾波特性不受系統阻抗影響,可消除與系統阻抗發生諧振的危險。與無源濾波器相比,具有高度可控性和快速響應性,不僅能補償各次諧波,還可抑制電壓閃變、補償無功電流,性價比較為合理。另外,APF具有自适應功能,可自動跟蹤補償變化着的諧波。

APF按與系統連接方式分類,可分為串聯型、并聯型、混合型和串-并聯型。

并聯型APF可等效為受控電流源,主要适用于感性電流源負載的諧波補償。它能對諧波和無功電流進行動态補償,并且補償特性不受電網阻抗影響。目前這類APF技術已相當成熟,大多數工業運行的APF多屬此類濾波器。

諧波治理

串聯型APF可等效為受控電壓源,主要用于消除帶電容濾波的二極管整流電路等電壓型諧波源負載對系統的影響,以及系統側電壓諧波與電壓波動對敏感負載的影響。由于此類APF中流過的電流為非線性負載電流,因此損耗較大;此外串聯APF的投切、故障後的退出等各種保護也較并聯APF複雜,所以目前單獨使用此類APF的案例較少,内外的研究多集中在其與LC無源濾波器構成的混合型APF上[2]。

混合型APF就是将常規APF上承受的基波電壓移去,使有源裝置隻承受諧波電壓,從而可顯著降低有源裝置的容量,達到降低成本、提高效率的目的。其中LC濾波器用來消除高次諧波,APF用來補償低次諧波分量。

有源濾波技術作為改善供電質量的項關鍵技術,在日本、美、德等工業發達家已得到了高度重視和日益廣泛的應用。但是有源濾波器還有些需要進步解決的問題,諸如提高補償容量、降低成本和損耗、進步改善補償性能、提高裝置的可靠性等。同時APF的故障還容易引發系統故障,因此各對此技術還保持着定的謹慎态度

有源電路調節器(APLC)圖5為有源線路調節器(APLC)的原理圖,其結構與APF相似,因此過去很多文獻上都将其等同于APF。其實,從原理上分析,與APF單節點諧波抑制相比較,APLC是向網絡中某個(幾個)優選節點注入補償電流,通過補償電流在網絡中定範圍内的流動,實現該範圍内所有節點諧波電壓的綜合抑制。即通過單節點單裝置的裝設,達到多節點諧波電壓綜合治理的功能,APLC的出現,表明電力系統諧波治理正朝着動态、智能、經濟效益好的方向發展。

在沒有濾波裝置的電路中,使用變頻器和調速器時,經常會受到來自浪湧電流和浪湧電壓的沖擊,這會對變頻器和調速器産生嚴重的損壞,并減低其使用壽命,這時,我們将電抗器放入變頻器和調速器的前面,用以抑制浪湧電壓和浪湧電流,保護變頻器和調速器,延長其使用壽命和防止諧波幹擾。

造成電抗器溫升原因有:焊接質量問題,接線端子與繞組焊接處焊接電阻産生附加電阻而發熱。另外由于溫升的設計裕度很小,使設計值與标規定的溫升限值很接近。除設計制造原因外,在運行時,如果電抗器的氣道被異物堵塞,造成散熱不良,也會引起局部溫度過高引起着火。

對于上述情況,應改善電抗器通風條件,降低電抗器運行環境溫度,從而限制溫升。同時定期對其停運維護(可用自來水柱沖洗電抗器表面及各個垂直散熱氣道),以清除表面積聚的污垢、保持氣道暢通,并對外絕緣狀态進行詳細檢查,發現問題及時處理。


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關鍵詞:諧波治理

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