[实用新型]一种滤除静止励磁高频轴电流的谐波滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤除静止励磁高频轴电流的谐波滤波装置，属于同步发电机静止励磁系统产生的轴电压、轴电流防治领域。

背景技术

发电机组在运行过程中，在发电机轴两端之间、转轴与地或者轴承之间形成的电压，称为轴电压。过高的轴电压会击穿发电机轴与轴承之间的润滑油膜而产生放电现象，造成电腐蚀现象，损害轴承等电机部件，加速机械磨损，缩短电机寿命，严重时甚至会造成机组停机，危及电网系统的稳定运行，造成重大损失。因此，轴电压是制约大型同步发电机(汽轮发电机、水轮发电机)安全、可靠运行的严重问题之一。

轴电压异常对发电机的危害主要源于其所产生的轴电流。当轴电流密度很大时，轴电流通过的轴颈、轴瓦等有关部件将被烧坏；轴电流引起的电弧也会烧蚀轴承部件并使轴承的润滑油老化，加速轴承的机械磨损；轴电流还会使汽轮机部件、发电机端盖、轴承和环绕轴的其他部件强烈磁化，并在轴颈和叶轮处产生单极电势，加剧轴电压的产生，造成恶性循环。

随着晶闸管静态励磁系统在大型发电机中的广泛应用，因晶闸管换流所引发的高频轴电压脉冲幅值往往很高，是一种相当大的轴电压源，对油膜绝缘危害很大，而且高频轴电流会对转轴振动测量信号形成一定的干扰，影响测振精度,严重时可能引起轴振信号虚高，导致机组因误报轴振振动大而跳机。抑制静态励磁高频轴电压和轴电流是提高绝缘监督深度、确保大型同步发电机组安全、 可靠运行的迫切需要。

为了确保大型同步发电机组安全和可靠运行，现有的轴电压滤波装置包括并联的电阻和电容，电阻和电容并联电路的一端接地，另一端与同步发电机转轴励磁侧连接。此结构的轴电压滤波装置可显著抑制轴电压、轴电流，但并不能完全消除整流器换流时引起的高频脉冲轴电压，轴电流依然含有高频谐波分量。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种滤除静止励磁高频轴电流的谐波滤波装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种滤除静止励磁高频轴电流的谐波滤波装置，包括电容C、电阻R和无源谐波滤波器，所述电容C、电阻R和无源谐波滤波器并联，所述电容C、电阻R和无源谐波滤波器并联电路的一端接地，另一端接同步发电机转轴励磁侧，所述同步发电机转轴驱动侧接地；所述无源谐波滤波器包括电感L₁和电容C₁，所述电感L₁和电容C₁串联。

所述无源谐波滤波器的电感L₁和电容C₁取值满足以下等式

L1C1=1(2πfn)2]]>

其中，电感L₁的单位为亨利，电容C₁的单位为法拉，f_n为所要滤除的共模电压第n次谐波引起的高频轴电流分量的频率，单位为赫兹，f_n＝150n，n＝3,5,7,9,…，n为大于1的奇数。

所述电容C、电阻R和无源谐波滤波器并联电路的一端通过快速熔断丝 F1与同步发电机转轴励磁侧连接。

所述无源谐波滤波器还包括快速熔断丝F2，所述快速熔断丝F2、电感L₁和电容C₁串联。

所述电阻R取值为510欧姆。

所述电容C取值为10微法拉。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型不仅能有效滤除因同步发电机磁通不对称等机组自身结构原因引起的直流轴电压、低频轴电压以及静止励磁系统产生的高频轴电压，同时可有选择地滤除静止励磁系统输出共模电压某次谐波引起的同步发电机高频轴电流。

附图说明

图1为本实用新型、同步发电机以及静止励磁系统的连接结构示意图。

图2为三相全控桥整流器输出励磁电压。

图3为三相全控桥整流器输出共模电压。