摘要：針對目前一些大工廠高壓用戶，特別是使用直流電機(jī)的軋鋼企業(yè)，通過可控硅整流設(shè)備整流后，由于整流脈沖周期性關(guān)斷和導(dǎo)通的特性，對于6脈沖整流回路，產(chǎn)生6n±1（n＝1，2……）次高次諧波。這些高次諧波電流流向電網(wǎng)，會(huì)嚴(yán)重的影響電網(wǎng)的質(zhì)量。如果我們合理的設(shè)計(jì)選擇交流濾波裝置，就可以很好地濾掉高次諧波電壓，以減少對電力網(wǎng)的影響，提高功率因數(shù)，降低諧波損耗。
4 全偏移濾波器的設(shè)計(jì)
4．1 等值頻率偏移
其中：電網(wǎng)頻率變化產(chǎn)生的偏移：δf＝Δf／f，Δf－電網(wǎng)頻率偏移，f＝50Hz
環(huán)境溫度變化引起電容器電容量變化產(chǎn)生的偏移：
δc=aΔt/2
a—為電容器溫度系數(shù)；
的電抗量標(biāo)么值；
.測量誤差δm＝±0．002～±0．005
4．2 計(jì)算C、L及RLn RCn值
·計(jì)算品質(zhì)因數(shù)： ，其中ø為電力系統(tǒng)諧波阻抗角，一般φ＝85°。
·電容器承受的基波電壓：
XC—電容器的基波容抗；UCN—電容器的額定電壓；λ—峰值諧波過電壓系數(shù)；In—n次諧波電流；Kfn—n次諧波放大系數(shù)；n—諧波次數(shù)。
·電抗器的電抗為：L＝XL／2πf（6）
4．3 濾波電容器的校驗(yàn)
Kfn—諧波放大系數(shù)，按極限值考慮Kfn＝1
5 設(shè)計(jì)實(shí)例
唐山地區(qū)一座110KV用戶變電站，是使用直流電機(jī)的軋鋼企業(yè)，通過可控硅整流設(shè)備整流后，主要是5次諧波。其參數(shù)如下：
5次諧波電流為I5=54A，10KV母線路容量為
按電網(wǎng)低頻減載保護(hù)動(dòng)作值為49．5Hz計(jì)算。
按式（1）求出UC＝6315V
按式（2）求出XC＝110．08Ω
選擇7．2kV，100kvar的單臺電容器，X′C＝7．22／0．1＝518．4Ω。電容器并聯(lián)的臺數(shù)，p＝518．4／110．08＝4．71臺，取p＝5臺。則XC＝7．22／5×0．1＝103．68Ω，5次諧波阻抗為：X5＝103．68／5＝20．74Ω。
按式(6)求出:
電抗器的諧波電阻為：取qLn＝60，RLn＝X5／qLn＝20．74／60＝0．346Ω。電容器的諧波電阻為：Rcn＝X5tanθ＝20．74×0．0008＝0．017Ω，Rfn＝0．346＋0．017＝0．3626Ω，實(shí)際的品質(zhì)因數(shù)為：q＝20．74／0．3626＝57．2，接近要求值。
6 現(xiàn)場實(shí)測
用儀器對該變電站進(jìn)行實(shí)測的結(jié)果：接入濾波器前的波型如圖5，接入濾波器后的波型如圖6所示。而且，該站110kV進(jìn)線的功率因數(shù)由原來的0．4左右提高到0．95以上。
7 結(jié)論
對于使用直流電機(jī)的軋鋼企業(yè)，通過可控硅整流設(shè)備整流后產(chǎn)生的高次諧波，其主要為5次諧波。按上述設(shè)計(jì)的濾波器裝置可以很好的濾掉高次諧波。提高功率因數(shù)，降低無功損耗。而設(shè)計(jì)濾波器的關(guān)鍵是選擇合理的RLn值。
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