[实用新型]串联型有源电力滤波装置

说明书

串联型有源电力滤波装置，包括主控芯片、三相电电流采集电路、三相电电压采集电路、驱动芯片、IGBT模块和三个分别串联于三相线路中的耦合变压器，主控芯片的电流信号输入端和电压信号输入端分别连接三相电电流采集电路和三相电电压采集电路；主控芯片的信号输出端连接驱动芯片，驱动芯片的信号输出端连接IGBT模块，IGBT模块的信号输出端连接耦合变压器的耦合端，耦合变压器的输出端连接三相电的负载端。本实用新型所述的装置解决了电网中谐波电压高、谐波电流大的问题，滤波效果显著，保证了用电设备的工作稳定，具有很大的发展空间。

技术领域

本实用新型属于电力谐波调理技术领域，尤其涉及一种串联型有源电力滤波装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展，大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备，广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域.如电解装置、电气机车、轧制机械、中频炉等使电网中的谐波污染状况日益严重.电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热，使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏;对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害，严重时会引发误动作，造成重大事故;谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械，检测仪表等用电设备也有严重的干扰.因此，必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波。

对于400V低压系统，目前大量采用并联型无源滤波器来抑制谐波，它由电容器、电抗器、电阻器组成的单调谐滤波器和高通滤波器构成，通过对某些次数的谐波呈现低阻来达到滤波的目的，同时还兼顾无功补偿的需要.但由于并联型的无源滤波器只能滤除特定频率的谐波，滤波效果不显著，因此目前普遍采用的是采用电力电子装置进行谐波补偿，即有源电力滤波器。相比无源滤波器，有源电力滤波器能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿，响应速度快，而且补偿特性不受电网阻抗的影响。但在一些大型工厂、化工、冶金等系统电压是690V、谐波电压较高的场合，并联型有源电力滤波器不能正常运行，对此，河南施博尔电力科技有限公司根据市场需要，研发出了一种新型的滤波装置-串联型有源电力滤波装置。

690V系统非线性设备运行中谐波治理与无功补偿问题一直是国内外电能质量治理领域的难题，目前主要有以下几种治理方案：

1、高压侧安装高压无源滤波补偿装置

该方案因无法补偿一些设备（如中频炉、变压器）的谐波和无功，因此无法降低中频炉变压器中的大量谐波及无功电流导致的功率损耗，且由于是无源滤波，容易与电网阻抗发生谐振，安全性不够高。

2、低压侧安装低压无源滤波补偿装置

由于一些设备（中频炉）谐波频谱极其丰富，除特征谐波外还会有非特征谐波，装置一般针对特征谐波设立专门的滤波支路，对特征谐波滤除，非特征谐波滤除只能达到40%-50%，因此对于非特征谐波高的设备滤波效果往往很难达标，如果要治理达标，需要增加支路，治理成本增加。

3、低压侧安装有源电力滤波器

有源电力滤波器解决中频炉谐波治理和无功补偿具有最为显著的效果。然而目前国内外有源滤波器厂家的产品基本为400V，690V等级有源滤波装置不常见，且690V系统补偿和滤波装置价格高昂，在一些谐波电压大的场合，效果也不显著。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种结构简单、使用效果好的串联型有源电力滤波装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：串联型有源电力滤波装置，包括主控芯片、三相电电流采集电路、三相电电压采集电路、驱动芯片、IGBT模块和三个分别串联于三相线路中的耦合变压器，主控芯片的电流信号输入端和电压信号输入端分别连接三相电电流采集电路和三相电电压采集电路；主控芯片的信号输出端连接驱动芯片，驱动芯片的信号输出端连接IGBT模块，IGBT模块的信号输出端连接耦合变压器的耦合端，耦合变压器的输出端连接三相电的负载端。