專利名稱：自動跟蹤調(diào)諧濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于配電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制領(lǐng)域，特別是提供了一種自 動跟蹤調(diào)諧濾波裝置。
背景技術(shù)：
無源濾波器和有源濾波器是目前解決電力系統(tǒng)中諧波問題的主要 設備。無源濾波器結(jié)構(gòu)簡單、運行費用較低、既可補償諧波也可實現(xiàn)無 功補償，應用非常廣泛，但是濾波器的參數(shù)易受外界因素的影響而發(fā)生 變化，導致濾波器偏離諧振狀態(tài)，濾波效果變差。有源濾波器可對大小 和頻率都變化的諧波進行實時補償，克服了無源濾波器的缺點，具有技 術(shù)先進性，但其投資較高，控制復雜，短時間內(nèi)在系統(tǒng)中廣泛應用尚有 難度。本發(fā)明提出了一種新型動態(tài)自動跟蹤調(diào)諧濾波器，用可控電抗器 代替?zhèn)鹘y(tǒng)無源濾波器中的電感，通過改變可控電抗器中晶閘管的觸發(fā)角 來控制鐵芯的飽和度以改變其等效電感，使濾波器在電容參數(shù)或系統(tǒng)工 況變化后重新鎖定要求的諧振狀態(tài)，從而實現(xiàn)濾波器的自動跟蹤調(diào)諧。 相對有源濾波器來說，該自動跟蹤調(diào)諧濾波器價格低廉，控制簡單，并 且工作可靠，同時可以接入中、高壓等級，具有廣闊的應用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種自動跟蹤調(diào)諧濾波器，可以有效跟 蹤自身調(diào)諧點的變化，實現(xiàn)最佳的濾除諧波的效果。
本實用新型包括可控電抗器l、濾波電容器2、控制晶閘管3、續(xù) 流二極管4?？煽仉娍蛊?為一種直流助磁式電抗器，它和濾波電容器 2串聯(lián)構(gòu)成單調(diào)諧濾波電路?？煽仉娍蛊?的中間主鐵芯柱一分為二， 分別繞以上、下兩個繞組，中間部分交叉連接。此外，繞組存在中間抽 頭，抽頭上接有兩只對稱布置的直流助磁晶閘管3，由此產(chǎn)生的直流助 磁在兩個分裂鐵芯柱內(nèi)自我閉合而不向邊柱鐵芯流出。其結(jié)構(gòu)如附圖1 所示，即在四個繞組的中間部分通過自耦變壓及可控整流，產(chǎn)生方向一 致的直流助磁，續(xù)流二極管4橫跨在電抗器分裂芯柱繞組的交叉端點上， 完成晶閘管關(guān)斷時的續(xù)流任務?？煽仉娍蛊?的主鐵芯柱的中間部位設 有一個小截面(截面積為主鐵芯柱截面積的三分之一)段，以便在磁通 較大時達到深度飽和狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)晶閘管的導通角可以調(diào)節(jié)電抗器鐵 芯的飽和度，實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)電抗器等效電感的目的，最終實現(xiàn)根據(jù)濾波 電容和系統(tǒng)工況變化自動跟蹤預定調(diào)諧點的目標。
通過直流助磁晶閘管的相位控制，產(chǎn)生直流偏磁電流使得可控電抗 器的鐵芯磁通發(fā)生變化，從而實現(xiàn)可控電抗器的等效電感連續(xù)平滑控 制。由可控電抗器和濾波電容器串聯(lián)構(gòu)成調(diào)諧濾波電路，當由于濾波電 容參數(shù)發(fā)生偏移或系統(tǒng)運行工況發(fā)生改變時，可能造成調(diào)諧電路的失 諧，降低了濾波效果。而通過可控電抗器的自身調(diào)節(jié)作用，使得電抗器 電感的變化適應電容器的偏移或系統(tǒng)運行方式的變化，則可以自動跟蹤 諧振點，動態(tài)實現(xiàn)最佳的調(diào)諧效果。采用可控電抗器和濾波電容器串聯(lián) 構(gòu)成自動跟蹤調(diào)諧濾波器，實現(xiàn)最佳的自動跟蹤調(diào)諧效果。
本實用新型的優(yōu)點在于用可控電抗器代替?zhèn)鹘y(tǒng)無源濾波器中的電 感，通過改變可控電抗器中晶閘管的觸發(fā)角來控制鐵芯的飽和度以改變 其等效電感，使濾波器在電容參數(shù)或系統(tǒng)工況變化后可重新鎖定要求的 諧振狀態(tài)，從而實現(xiàn)濾波器的自動跟蹤調(diào)諧。該自動跟蹤調(diào)諧濾波器價 格低廉，控制簡單，并且工作可靠，可以適用于中、高電壓等級，具有 廣闊的應用前景。


圖1為本實用新型的可控電抗器的電路接線圖。其中，可控電抗器
1、直流助磁晶閘管3、續(xù)流二極管4。， KPa和KPb分別為控制可控電抗 器1直流助磁的晶閘管3;
圖2為本實用新型的可控電抗器小截面鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài) 圖的可控電抗器鐵芯小截面示意圖，圖中Ayt為小截面鐵芯截面面積， Ay為鐵芯截面面積，lt為小截面鐵芯長度。
圖3為本實用新型的可控電抗器小截面鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài) 圖的小截面鐵芯飽和時示意圖，
圖4為本實用新型的可控電抗器小截面鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài) 圖的小截面鐵芯未飽和時的示意圖，
圖5為本實用新型的可控電抗器小截面鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)
圖的小截面鐵芯的等效模型，圖中，F(xiàn)為磁勢，小為磁通，Rq為空氣磁 阻，Rt為鐵芯磁阻。
圖6為本實用新型的可控電抗器與濾波電容器構(gòu)成的自動跟蹤調(diào)諧 濾波器的原理接線圖。
具體實施方式
圖1 圖6為本實用新型的一種具體實施方式
。包括可控電抗器
1、濾波電容器2、控制晶閘管3、續(xù)流二極管4?？煽仉娍蛊鱨為一種 直流助磁式電抗器，它和濾波電容器2串聯(lián)構(gòu)成單調(diào)諧濾波電路?？煽?電抗器l的中間主鐵芯柱一分為二，分別繞以上、下兩個繞組，中間部 分交叉連接。此外，繞組存在中間抽頭，抽頭上接有兩只對稱布置的直 流助磁晶閘管3，由此產(chǎn)生的直流助磁在兩個分裂鐵芯柱內(nèi)自我閉合而 不向邊柱鐵芯流出。其結(jié)構(gòu)如附圖l所示，即在四個繞組的中間部分通 過自耦變壓及可控整流，產(chǎn)生方向一致的直流助磁，續(xù)流二極管4橫跨 在電抗器分裂芯柱繞組的交叉端點上，完成晶閘管關(guān)斷時的續(xù)流任務。 可控電抗器l的主鐵芯柱的中間部位設有一個小截面段，以便在磁通較 大時達到深度飽和狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)晶閘管的導通角可以調(diào)節(jié)電抗器鐵芯 的飽和度，實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)電抗器等效電感的目的，最終實現(xiàn)根據(jù)濾波電 容和系統(tǒng)工況變化自動跟蹤預定調(diào)諧點的目標。
權(quán)利要求1、一種自動跟蹤調(diào)諧濾波裝置，其特征在于包括可控電抗器(1)、濾波電容器(2)、直流助磁晶閘管(3)、續(xù)流二極管(4)；可控電抗器(1)為一種直流助磁式電抗器，它和濾波電容器(2)串聯(lián)構(gòu)成單調(diào)諧濾波電路；可控電抗器(1)的中間主鐵芯柱一分為二，分別繞以上、下兩個繞組，中間部分交叉連接；繞組存在中間抽頭，抽頭上接有兩只對稱布置的直流助磁晶閘管(3)，續(xù)流二極管(4)橫跨在電抗器分裂芯柱繞組的交叉端點上，可控電抗器(1)的主鐵芯柱的中間部位設有一個小截面段。
2、 按照權(quán)利要求l所述的自動跟蹤調(diào)諧濾波裝置，其特征在于所述的截面積為主鐵芯柱截面積的三分之一。
專利摘要一種自動跟蹤調(diào)諧濾波裝置，屬于配電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制領(lǐng)域。包括可控電抗器(1)、濾波電容器(2)、直流助磁晶閘管(3)、續(xù)流二極管(4)；可控電抗器(1)為一種直流助磁式電抗器，它和濾波電容器(2)串聯(lián)構(gòu)成單調(diào)諧濾波電路；續(xù)流二極管(4)橫跨在電抗器分裂芯柱繞組的交叉端點上。通過調(diào)節(jié)晶閘管的導通角調(diào)節(jié)電抗器鐵芯的飽和度，實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)電抗器等效電感的目的，最終實現(xiàn)根據(jù)濾波電容和系統(tǒng)工況變化自動跟蹤預定調(diào)諧點的目標。優(yōu)點在于用可控電抗器代替?zhèn)鹘y(tǒng)無源濾波器中的電感，使濾波器在電容參數(shù)或系統(tǒng)工況變化后可重新鎖定要求的諧振狀態(tài)，實現(xiàn)濾波器的自動跟蹤調(diào)諧；并且工作可靠，可以適用于中、高電壓等級，價格低廉，控制簡單。
文檔編號H01F29/02GK201188543SQ20082008025
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者任智慧, 周麗霞, 尹忠東, 王子強, 王志堅, 王苗苗, 馬曉蕾 申請人:華北電力大學