[实用新型]一种积木热搭接式有源电力滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤除谐波装置，具体地说是一种用于低压配电系统的积木热搭接式有源电力滤波装置。

背景技术

电能是现代社会的主要能源，在各行各业中有着广泛的应用，电能质量的优劣直接关系到国民经济总体效益。随着电力电子装置及非线性、冲击性设备的广泛应用，它们从电网取用非正弦电流，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们具有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波与谐波组成，导致电网电压严重失真。谐波使电能的生产，传输和利用的效率降低，同时影响各种电气设备的正常工作：谐波使电机产生附加损耗，引起机械振动、噪声，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等电器设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误操作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰，电力电子装置所产生的谐波污染己成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。

现有的抑制谐波的方式主要采用无源滤波方式，它由电力电容器、电抗器和电阻经适当组合而成，利用电路的谐振原理，对某次谐波形成低阻通路，从而达到滤除谐波的目的。

上述无源滤波方式抑制谐波结构简单、效率高、投资少、运行维护方便，但它的滤波特性依赖于电网和负载参数，电感、电容参数漂移会导致滤波特性的改变，且只能抑制固定的几次谐波，同时它的体积大，存在过载问题，易与电网发生谐振。

现有的有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，通过PWM信号发送给内部IGBT模块控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的，但是其容量小，只能满足补偿电流较小时的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于低压配电系统的积木热搭接式有源电力滤波装置，其设置在负载的三相交流电源线路中能够对负载的供电电源进行有效滤除谐波，而且具有补偿无功功率和校正三相不平衡的功能。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种积木热搭接式有源电力滤波装置，其通过总断路器与负载的三相交流电网连接，通过接入电网的电流信号检测装置来采样负载电流并进行滤除谐波，其特征是：积木热搭接式有源电力滤波装置采用热搭接方式与其它同样的积木热搭接式有源电力滤波装置进行多个并联连接，且所有的积木热搭接式有源电力滤波装置之间通过RS485线缆相互连接。

所述积木热搭接式有源电力滤波装置包括控制器、IGBT功率模块、电抗器、接触器、电解电容器、电阻器、隔离变压器、直流电源和子断路器，所述控制器的信号输入端与电流信号检测装置的输出端连接，信号输出端与IGBT功率模块的控制端连接，所述IGBT功率模块通过电抗器与接触器连接，所述接触器通过子断路器与接入电网的总断路器连接，所述电解电容器与IGBT功率模块并联连接，所述电阻器并联在接触器两端；所述隔离变压器的输入侧通过子断路器接入电网，输出侧与直流电源的输入端连接，所述直流电源的输出端与控制器连接；所述IGBT功率模块为两个并联连接的IGBT功率模块，所述的两个并联连接的IGBT功率模块的控制端分别与控制器连接。

优选地，所述电流信号检测装置包括电流互感器。

优选地，所述控制器包括主控单元、PWM驱动电路、触摸屏和RS485接口电路，所述主控单元采用DSP处理器，DSP处理器的信号输入端与电流信号检测装置的输出端连接，信号输出端分别通过PWM驱动电路与所述两个并联连接的IGBT功率模块的控制端连接，所述触摸屏和RS485接口电路分别与DSP处理器连接。

进一步地，所述积木热搭接式有源电力滤波装置还包括设置在接触器与子断路器之间的高频滤波器，所述高频滤波器包括3个电抗器、3个电容器和3个电阻器，所述的3个电抗器分别串联在三相电线路中，所述的3个电阻器的一端星形连接，另一端分别经过所述的3个电容器连接在三相电线路中3个电抗器之后。

进一步地，所述积木热搭接式有源电力滤波装置还包括设置在通风散热无阻力通道内的通风散热装置，所述通风散热装置的电源线通过熔断器与隔离变压器输出侧连接。

进一步地，所述积木热搭接式有源电力滤波装置还包括避雷器，所述避雷器通过子断路器接入电网。