用于交直流传动轧机SVC中常用滤波器分析

(整期优先)网络出版时间:2014-11-21
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用于交直流传动轧机SVC中常用滤波器分析

王见乐

湖北文理学院物电学院王见乐

摘要:本文主要介绍用于交直流传动轧机SVC中常用的几种无源滤波器,分析他们的性能、参数确定及其检验情况。

关键词:无源滤波;特性;检验

随着非线性负荷的大量使用,无功补偿装置SVC成为维持电压稳定的重要设备。为滤除负荷引入的谐波,SVC中设置滤波环节是必须的。常用固定电容器组组成无源滤波器,这种方式既起到容性无功补偿的作用,又起到滤波的作用。

1.无源滤波器的分类及特点无源滤波器是由滤波电容器,电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置。无源滤波器分两种类型:调谐滤波器和高通滤波器。调谐滤波器又分单调谐滤波器和双调谐滤波器,高通滤波器分一阶高通滤波器,二阶高通滤波器,三阶高通滤波器和C型高通滤波器。

单调谐滤波器通频带窄,滤波效果好,损耗小,易调谐,是使用最多的一种类型。双调谐滤波器可代替两个单调谐滤波器,但接线复杂,调谐困难,仅在超高压系统使用。一阶高通滤波器因基波损耗大,一般不采用。二阶高通滤波器通频带宽,滤波效果好,但损耗比单调谐滤波器大,通常用于较高次谐波。

C型高通滤波器的滤波效果比二阶高通滤波器稍差一些,但基波损耗小,仅限于2、3次滤波,效果很好。因此,本文主要介绍单调谐滤波器、二阶高通滤波器和C型滤波器。

2.无源滤波器特性分析(1)单调谐滤波器对单次谐波的滤除来说,单调谐滤波器的滤波效果最好,且损耗小。但单调谐滤波器有可能因电力系统频率变化,环境温度变化和调谐偏差而在失谐状态下运行,使滤波效果下降。

设计H次单调谐滤波器需要考虑几方面的因素:电网的频率偏差;环境温度变化引起的电容器电容变化;电容器使用时间较长时,其介质材料老化,导致电容值下降;滤波器在电网工频的偏差范围内H次谐波下呈感性。

式中,λ为峰值谐波过电压系数,仅适用于交直流传动轧机的滤波器设计,1.1倍为按国标规定的电容器允许长期过电压系数。

【结论】本文通过对无源滤波器的分析,计算其参数,得出适用于交直流传动轧机SVC中的三种滤波器(二阶高通滤波器、C型滤波器、单调谐滤波器),分别用于滤除高次谐波、低阶2、3次谐波和其他单次谐波。

参考文献:[1]吕润馀,电力系统高次谐波[M],北京:中国电力出版社,1998.5