專利名稱：軋機負(fù)載組合濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電力系統(tǒng)的軋機負(fù)載組合濾波器，具體地說是一種供工廠、企業(yè)軋機類型生產(chǎn)線使用的濾波兼無功補償裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中理想的負(fù)責(zé)狀況下，系統(tǒng)是穩(wěn)定可靠的，但實際上負(fù)載則是動態(tài)的、非純電阻的、非線性的、不對稱的，從而引起公共供電點的供電電壓波形的不穩(wěn)定性、非線性和不對稱性及電壓頻率的變化，這其中以大量大型的軋機負(fù)荷為代表，引起電能質(zhì)量問題。
由于軋機負(fù)載不是純電阻符合，而是R、L、C網(wǎng)絡(luò)變頻負(fù)荷時，則在電網(wǎng)中將產(chǎn)生無功，當(dāng)用戶無功較大時，將產(chǎn)生電壓偏差，容性無功使電壓偏高，感性無功使電壓偏低，為了消除電壓偏差，需要對用戶無功進(jìn)行補償。軋機負(fù)載阻抗在一個工頻周期內(nèi)快速變化或被接通、切斷，這就是負(fù)載的非線性，負(fù)載的非線性使負(fù)載電流也是非線性的，非線性諧波電流可分解為基波電流和諧波電流的疊加，其中諧波電流注入電網(wǎng)將產(chǎn)生諧波電壓，諧波電壓疊加在基波電壓上，使電壓波形產(chǎn)生畸變。當(dāng)大量諧波電流注入電網(wǎng)時，引起電壓畸變以及產(chǎn)生較大的諧波潮流，可能損壞機電設(shè)備，危及電網(wǎng)安全，消除諧波電壓的辦法是安裝電力諧波濾波器，以減小注入電網(wǎng)的諧波電流并兼顧無功補償。
對于干擾影響電腦質(zhì)量和污染電器安全使用環(huán)境的電器設(shè)備、工程立項前，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件、國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定，對接入電網(wǎng)運行產(chǎn)生的干擾影響進(jìn)行技術(shù)評估。發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定時，該設(shè)備、工廠應(yīng)采取有效的防治措施，并與工程同時設(shè)計、同時施工、同時驗收、同時接入使用。軋機負(fù)荷就是該類需要采取有效防治措施的電器設(shè)備。
目前軋機負(fù)荷領(lǐng)域內(nèi)的濾波主要局限在高壓側(cè)，也就是廠內(nèi)主變壓器二次側(cè)，由于電壓等級高，成本造價高，濾波效果不明顯，并且有過補償現(xiàn)象，不能夠準(zhǔn)確濾波和補償，單純低壓側(cè)濾波不具備濾波的工程應(yīng)用，也就是不能夠濾波，并且補償裝置不能得到控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種可以滿足軋機負(fù)荷的濾波和無功補償要求的軋機負(fù)載組合濾波器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種軋機負(fù)載組合濾波器，包含串聯(lián)在企業(yè)架空線和主變壓器進(jìn)線之間的高壓側(cè)濾波裝置，用來增大高次阻抗，阻止高次諧波，其特征在于該軋機負(fù)載組合濾波器還包括與軋機負(fù)荷并聯(lián)的濾波補償裝置，該濾波補償裝置包括四個并聯(lián)的濾波補償回路，其中第一、第二和第三濾波補償回路都包含三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的三個電感，第四濾波補償回路包含了三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的并聯(lián)連接的三個電感和三個電阻。
上述第一、第二、第三和第四濾波補償回路分別用來濾除5次、7次、11次和13次諧波。
該軋機負(fù)載組合濾波器可包含多個濾波補償裝置，根據(jù)軋機生產(chǎn)線實際數(shù)目選擇濾波補償裝置的數(shù)量，該濾波補償裝置可采用GGD柜式。
采用了這種結(jié)構(gòu)，該軋機負(fù)載組合濾波器具有濾波和無功補償功能。該軋機負(fù)載組合濾波器具有無功補償功能，能夠滿足由于軋機生產(chǎn)時需要的大量無功，因此可以直接提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電壓，提高電能有效處理，節(jié)省電力能源，帶來比較客觀的經(jīng)濟效益。該軋機負(fù)載組合濾波器能夠濾除軋機生產(chǎn)時產(chǎn)生的濾波，從而消除了電網(wǎng)中諧波電壓，穩(wěn)定電網(wǎng)，保障電氣設(shè)備安全，提高設(shè)備壽命，并且對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供了直接保障，為國家和人民財產(chǎn)安全提供有效保護(hù)。


圖1為軋機負(fù)載組合濾波器的安裝圖圖2為軋機負(fù)載組合濾波器的一次原理圖圖3為多條生產(chǎn)線軋機負(fù)載組合濾波器的安裝圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的描述。
一種軋機負(fù)載組合濾波器，包含高壓側(cè)濾波裝置9，該高壓側(cè)濾波裝置9串聯(lián)在企業(yè)架空線1和主變壓器進(jìn)線2之間，用來增大高次阻抗，阻止高次諧波；和高壓側(cè)預(yù)警開關(guān)3，與所述高壓側(cè)濾波裝置9并聯(lián)，用來在故障時短路該高壓側(cè)濾波裝置9，其特征在于該軋機負(fù)載組合濾波器還包括至少一套濾波補償裝置11，所述至少一套濾波補償裝置11中每一套與至少一個軋機負(fù)荷7中的一個并聯(lián)，所述每一套濾波補償裝置11都包括四個并聯(lián)的濾波補償支路，其中第一、第二和第三濾波補償支路都包含三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的三個電感，第四濾波補償支路包含了三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的并聯(lián)連接的三個電感和三個電阻；和低壓側(cè)預(yù)警開關(guān)4，與所述濾波補償裝置11串聯(lián)，用來在故障時將該濾波補償裝置11斷開。如圖1和圖2所示，本實用新型主要包括兩個部分，一部分為高壓側(cè)濾波裝置9，該高壓側(cè)濾波裝置9包含串聯(lián)在企業(yè)架空線1的A相線和主變壓器進(jìn)線2的A相線之間的電感和電容，串聯(lián)在企業(yè)架空線1的B相線和主變壓器進(jìn)線2的B相線之間的電感和電容，串聯(lián)在企業(yè)架空線1的C相線和主變壓器進(jìn)線2的C相線之間的電感和電容；另一部分為濾波補償裝置11，在設(shè)備變壓器之后與軋機負(fù)荷7并聯(lián)，該濾波補償裝置11包含4條濾波補償支路并聯(lián)，第一、第二和第三條支路都包含三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的三個電感，第四濾波補償支路包含了三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的并聯(lián)連接的三個電感和三個電阻。圖中標(biāo)號5為主變壓器，標(biāo)號6為軋機負(fù)荷變壓器。
高壓側(cè)濾波裝置9是由高壓串聯(lián)電容器和空心串聯(lián)電抗器串聯(lián)而成的，參數(shù)采用串聯(lián)諧振計算，不是采用以往并聯(lián)諧振阻波方式。由于專用于軋機負(fù)荷，因此能夠增大高次阻抗，對于高次諧波起到比較有效的阻止。
電容器選用0.3kV-0.6kV之間，具體根據(jù)需要的額定電流選定。
IN=QCUn]]>(公式1)其中IN主變壓器額定電流，單位kAQC高壓串聯(lián)電容器安裝容量，單位kVarUC電容器額定電壓，單位kV其中主變壓器額定電流根據(jù)實際需求選定，高壓串聯(lián)電容器安裝容量一般選取334kVar每只，可以幾只并聯(lián)，并聯(lián)數(shù)目根據(jù)IN確定，補償值能夠補償部分主變壓器勵磁無功損耗。
空心串聯(lián)電抗器選取額定電流等同于IN，電感值選擇為L=106·UC2QC·2π·f]]>(公式2)其中L串聯(lián)空心電抗器，單位mHf50Hz(中國)
并聯(lián)在實際負(fù)荷側(cè)的濾波補償裝置，針對軋機負(fù)荷，采用四條支路，分別采用可以濾除5次，7次，11次和13次諧波的濾波器組成，并聯(lián)濾波電容器的安裝容量根據(jù)負(fù)荷大小和諧波電流發(fā)生量選擇。并聯(lián)電容器采用低壓交流濾波電容器，三角形接法，額定電流根據(jù)一次諧波電流發(fā)生量選取。
在高壓側(cè)濾波裝置9和濾波補償裝置11之間可以連接綜合控制裝置10?？紤]到可靠性，在高壓側(cè)和低壓側(cè)分別采取預(yù)警保護(hù)裝置。在高壓側(cè)使用高壓側(cè)預(yù)警開關(guān)3，該開關(guān)采用六氟化硫開關(guān)，為常閉開關(guān)，與高壓側(cè)濾波裝置9并聯(lián)，用來在故障時將高壓側(cè)濾波裝置短路。在低壓側(cè)使用低壓側(cè)預(yù)警開關(guān)4，該開關(guān)為空氣開關(guān)，為常開開關(guān)，與濾波補償裝置11串聯(lián)，用來在故障時斷開該濾波補償裝置11。
如圖3所示，當(dāng)企業(yè)內(nèi)部有幾條生產(chǎn)線時，可以幾部分配合使用，需要一套高壓側(cè)濾波裝置9，采用架式安裝，以所需電壓等級的絕緣子支撐。有幾條生產(chǎn)線時，每一條生產(chǎn)線需要一套濾波補償裝置11。這樣可以節(jié)省高壓側(cè)濾波裝置9的投資，對于濾波補償裝置11，由于是低壓設(shè)備，成本上相對低得多。該濾波補償裝置11一般采用標(biāo)準(zhǔn)的GGD柜式結(jié)構(gòu)，便于安裝和生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種軋機負(fù)載組合濾波器，包含高壓側(cè)濾波裝置(9)，該高壓側(cè)濾波裝置(9)串聯(lián)在企業(yè)架空線(1)和主變壓器進(jìn)線(2)之間，高壓側(cè)預(yù)警開關(guān)(3)，與高壓側(cè)濾波裝置(9)并聯(lián)，其特征在于該軋機負(fù)載組合濾波器還包括至少一套濾波補償裝置(11)，所述至少一套濾波補償裝置(11)中每一套與至少一個軋機負(fù)荷(7)中的一個并聯(lián)，所述每一套濾波補償裝置(11)都包括四個并聯(lián)的濾波補償支路，其中第一、第二和第三濾波補償支路都包含三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的三個電感，第四濾波補償支路包含了三個互為兩兩相連的電容器，和連接在該三個電容器的三個連接點和三根相線之間的并聯(lián)連接的三個電感和三個電阻；和低壓側(cè)預(yù)警開關(guān)(4)，與所述濾波補償裝置(11)串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的軋機負(fù)載組合濾波器，其特征在于所述高壓側(cè)濾波裝置(9)包含串聯(lián)在企業(yè)架空線(1)的A相線和主變壓器進(jìn)線(2)的A相線之間的電感和電容，串聯(lián)在企業(yè)架空線(1)的B相線和主變壓器進(jìn)線(2)的B相線之間的電感和電容，串聯(lián)在企業(yè)架空線(1)的C相線和主變壓器進(jìn)線(2)的C相線之間的電感和電容。
3.如權(quán)利要求1所述的軋機負(fù)載組合濾波器，其特征在于所述低壓側(cè)預(yù)警開關(guān)(4)為空氣開關(guān)，為常閉開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的軋機負(fù)載組合濾波器，其特征在于高壓側(cè)預(yù)警開關(guān)(3)為六氟化硫開關(guān)，為常開開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開了一種軋機負(fù)載組合濾波器，該軋機負(fù)載組合濾波器包含串聯(lián)在企業(yè)架空線和主變壓器進(jìn)行之間的高壓側(cè)濾波裝置，與該高壓側(cè)濾波裝置并聯(lián)的高壓側(cè)預(yù)警開關(guān)，與軋機負(fù)荷并聯(lián)的濾波補償裝置，該濾波補償裝置包含四個并聯(lián)的LC濾波回路，用以濾除5次，7次，11次和13次諧波，以及與該濾波補償裝置串聯(lián)的低壓側(cè)預(yù)警開關(guān)。該軋機負(fù)載組合濾波器具有濾波和無功補償功能，能夠消除電網(wǎng)中諧波電壓，穩(wěn)定電網(wǎng)，提高功率因數(shù)，節(jié)省電力能源。
文檔編號H02J3/18GK2838123SQ20052004358
公開日2006年11月15日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者周志偉, 劉金嶺 申請人:周志偉, 劉金嶺