[实用新型]调谐滤波器无效
申请号: | 200920303451.7 | 申请日: | 2009-05-22 |
公开(公告)号: | CN201417951Y | 公开(公告)日: | 2010-03-03 |
发明(设计)人: | 汪兴华;沈善亚;万晓东;李有财;王军 | 申请(专利权)人: | 宁波市北仑港龙电器有限公司 |
主分类号: | H02J3/01 | 分类号: | H02J3/01;H02J3/18 |
代理公司: | 杭州杭诚专利事务所有限公司 | 代理人: | 尉伟敏 |
地址: | 315800浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 调谐 滤波器 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种调谐滤波器。
背景技术
随着工业化和信息化进程的高速发展和电力电子技术的广泛应用,谐波及其抑制越来越受到关注。在大量电力电子装置中,采用了晶闸管(SCR)、功率场效应管(VMOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等大功率半导体器件,使电力电子装置实现了高频化和小型化,电器性能大大提高,但随之而来的是产生了谐波,对电网造成严重的污染。电力电子装置已成为电网的最主要的谐波源。特别是可控整流器和半可控整流器,由于在绝大多数电力电子装置中被用于交流电能到直流电能的转换,所以减少整流器及其电磁元件对电网的谐波污染,已成为很棘手的研发课题。
谐波所造成的危害可以具体地归纳为以下几个方面:
1、谐波对电网的污染
理想的电网所提供的电压应该是频率单一固定、电压幅值在允许的范围内。谐波对电网波形的污染使电网供电质量恶化,使同一电网上的用电设备受到严重影响,甚至危及用电设备的正常运行。谐波对电网的污染是谐波危害中相当重要的一个方面。
2、谐波引发各种电力电子设备出现故障
(1)谐波使系统中的元件产生附加的谐波损耗,除降低发电、输配电和其他用电设备的效率以外,在三相四线制的电路中,由于大量的零序谐波电流,特别是3次谐波电流流过中线,会引起中线过热,有引发火灾的危险。另外,异常的、过大的中线电流的增加,会导致电网的中线对地线的电压突增,将危及数据处理系统的安全;
(2)谐波对于旋转电机来说,除了增加损耗和引起发热以外,还会产生机械振动、噪声和谐波过电压,这对电机的寿命造成严重的影响;
(3)谐波电流流入变压器,会增加变压器的铜损和铁损,引起变压器发热。谐波还会使变压器的噪声增大;
(4)谐波电流流经电力电缆,令电缆发生过热,长期的过热运行将导致电缆的绝缘老化,甚至产生漏电和短路现象。
3、谐波引起谐振
为了补偿无功功率和滤除谐波,常常需要并联电容器,或者设置电容器和电感器组成的滤波器。由于谐波频率高于工频频率,会使系统的感抗增加而容抗减小,有可能产生LC谐振。谐振放大了谐波电流,使电容器或电感器烧毁。来自日本的统计资料表明,由于谐波引起谐振造成损坏的电气设备中,电容器损坏的占40%,电感器损坏的占30%。
4、谐波造成继电器误动作并影响电力测量
(1)电力系统中的谐波将会使某些继电器和漏电保护开关产生误动作;
(2)谐波对电压表、电流表和功率表等计量仪表的测量结果带来直接影响,特别是与收费有关的计量仪表的计量误差与人民生活和工业生产有着密切关系。
5、谐波对IT设备的危害
在计算机机房中,大量使用PC机、服务器、交换机等整流滤波型非线性负载,它们向电网注入零序电流,使电网受到污染。反过来,电网的低功率因数会影响IT设备的正常运行。
6、谐波干扰通信系统
电力系统传输功率可达MW级,而通信系统功率小到mW级,两者如此大的功率级差,导致电力系统中相对较小的不平衡音频谐波分量,一旦耦合到通信线路上,可能在通信系统中产生很大的噪声。若在同一电网中存在多个中点接地,当有较大的零序谐波电流流过时,会严重干扰同一电网中的通信系统。噪声将降低通话的清晰度,甚至引起信号丢失。统计资料表明,25次以上的谐波分量达到一定的幅度时,就会对通信系统产生干扰,特别是与电力系统耦合紧密和对谐波干扰敏感的通信系统,在谐波的干扰下,极易产生工作失常。
为了保证电网不受或少受谐波的污染,以便对介入电网中的电气设备提供高质量的电能,国内外纷纷制定标准把电网的谐波电流和谐波电压限制在允许的范围内。对于治理电力电子装置对电网的谐波污染,除研发网侧高功率因数整流器以外,利用滤波装置吸收滤波源发出的谐波,也是一种抑制谐波的有效技术途径。
发明内容
本实用新型为解决现有技术中调谐滤波器电容器电抗器匹配不正确、电容器耐压不足和电抗器耐流不够等问题,而提供一种具有良好的电容器、电抗器匹配特性、电容器耐压和电抗器耐流特性的调谐滤波器。
为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
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