專利名稱：模塊化三相四線有源電力濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力濾波器，特別涉及一種模塊化三相四線有源電力濾波
O
背景技術(shù)：
目前，在常用的三相四線有源電力濾波器中，通常的安裝結(jié)構(gòu)僅將內(nèi)部元器件直 接放置于箱體或柜體內(nèi)部，這樣當(dāng)三相四線有源電力濾波器需要升級(jí)擴(kuò)展或故障維修時(shí)， 需要對(duì)整個(gè)箱體或柜體進(jìn)行檢測(cè)與更改，不利于升級(jí)擴(kuò)展和故障維修，而且主電路對(duì)控制 電路的干擾并未得到有效的限制，這將影響有源電力濾波器的性能指標(biāo)和工作穩(wěn)定性，一 旦出現(xiàn)故障，必須停機(jī)檢修。維修后機(jī)器，必須通過整機(jī)調(diào)試檢驗(yàn)合格才能使用。三相四線 有源濾波器的檢驗(yàn)調(diào)試比較復(fù)雜，在現(xiàn)場(chǎng)很難進(jìn)行，而且目前通常的結(jié)構(gòu)都是整機(jī)安裝，體 積大，重量重，返廠維修困難。同時(shí)三相四線有源電力濾波器自身是個(gè)諧波源，也是個(gè)強(qiáng)干 擾源。因此，將三相四線有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)模塊化非常必要，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè) 計(jì)合理、應(yīng)用簡(jiǎn)便、高性能指標(biāo)的模塊化三相四線有源電力濾波器，是該領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)著 手解決的問題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、抗干 擾能力強(qiáng)、安裝接線方便簡(jiǎn)單、高性能指標(biāo)的模塊化三相四線有源電力濾波器。為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種模塊化三相四線有源電力 濾波器，其特征在于該有三相四線源電力濾波器采用型材搭建整機(jī)的框架結(jié)構(gòu)，或采用標(biāo) 準(zhǔn)配電柜型；三相四線有源電力系統(tǒng)按功能設(shè)有五個(gè)主要功能模塊，即斷路器模塊、濾波器 模塊、變流器模塊、電抗器模塊、諧波分析儀模塊；所述變流器模塊通過負(fù)載電流傳感器采 樣電網(wǎng)負(fù)載電流，分析計(jì)算出電網(wǎng)上實(shí)際諧波電流，然后通過控制功率器件輸出一個(gè)與實(shí) 際諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流到電抗器模塊；通過電抗器模塊濾波后輸出到濾 波器模塊，再經(jīng)過濾波器模塊濾波后，通過斷路器模塊輸出到電網(wǎng)，與電網(wǎng)上非線性負(fù)載產(chǎn) 生的諧波電流相抵消，達(dá)到濾除電網(wǎng)上諧波的目的；不同的模塊之間對(duì)應(yīng)設(shè)置硬件接口 ； 不同的模塊之間通過端子接口、連線進(jìn)行電氣連接和數(shù)據(jù)通訊；所述濾波器模塊端子LBl 通過斷路器模塊與電網(wǎng)中性線N相連；濾波器模塊端子LB2通過斷路器模塊與電網(wǎng)A相Ll 相連；濾波器模塊端子LB3通過斷路器模塊與電網(wǎng)B相L2相連；濾波器模塊端子LB4通過 斷路器模塊與電網(wǎng)C相L3相連；濾波器模塊端子LB5與變流器模塊端子AFl相連；濾波器 模塊端子LB6與電抗器模塊端子LKl相連；濾波器模塊端子LB7與電抗器模塊端子LK3相 連；濾波器模塊端子LB8與電抗器模塊端子LK5相連；電抗器模塊端子LK2與變流器的端子 AF2相連；電抗器模塊端子LK4與變流器端子AF3相連；電抗器模塊端子LK6與變流器端子 AF4相連；變流器端子AF5與負(fù)載采樣電流傳感器相連；變流器端子AF6與諧波分析儀模塊的端子XBl相連。 本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型各模塊功能相對(duì)獨(dú)立，每一塊均可單獨(dú)更 換；其結(jié)構(gòu)化簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，方便進(jìn)行功能的升級(jí)擴(kuò)展和故障維修，增加三相四 線有源電力濾波器的實(shí)用性和靈活性，其濾波性能指標(biāo)高且穩(wěn)定可靠，制造成本低，安裝接 線簡(jiǎn)單。三相四線有源電力濾波器自身是個(gè)諧波源，也是個(gè)強(qiáng)干擾源；由于本實(shí)用新型每個(gè) 模塊的外殼都采用鐵殼，并且每個(gè)模塊良好的接地措施，使自身抗干擾能力大大加強(qiáng)，杜絕 了各器件之間的互相干擾，主回路對(duì)控制回路的干擾，有源電力濾波器對(duì)其它設(shè)備的干擾。 本實(shí)用新型性能穩(wěn)定可靠，應(yīng)用范圍廣泛，還能夠解決大容量非線性負(fù)載的濾波問題，適用 于各種場(chǎng)合的要求。


圖1是本實(shí)用新型各模塊之間的安裝接線示意圖； 圖中
1-斷路器模塊
2-濾波器模塊 3_變流器模塊
4-電抗器模塊
5-諧波分析儀模塊；
LHl-A相負(fù)載電流采樣傳感器； LH2-B相負(fù)載電流采樣傳感器； LH3-C相負(fù)載電流采樣傳感器；
濾波器端子LBl 經(jīng)濾波器濾波后的中性線諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)濾波器濾波后的A相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)濾波器濾波后的B相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)濾波器濾波后的C相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)濾波器濾波后的中性線諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)濾波器濾波前的A相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)濾波器濾波前的B相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)濾波器濾波前的C相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)電抗器濾波后的A相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)電抗器濾波后的B相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)電抗器濾波后的C相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子 經(jīng)電抗器濾波前的A相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)電抗器濾波前的B相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 經(jīng)電抗器濾波前的C相諧波補(bǔ)償諧波電流輸入端子 中性線諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子； :A相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子； :B相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子； :C相諧波補(bǔ)償諧波電流輸出端子；
濾波器端子LB2 濾波器端子LB3 濾波器端子LB4 濾波器端子LB5 濾波器端子LB6 濾波器端子LB7 濾波器端子LB8 電抗器端子LKl 電抗器端子LK3 電抗器端子LK5 電抗器端子LK2 電抗器端子LK4 電抗器端子LK6 變流器端子AFl 變流器端子AF2 變流器端子AF3 變流器端子AF4[0035]變流器端子AF5 負(fù)載電流采樣傳感器接口 ；變流器端子AF6 與諧波分析儀通訊接口 ；諧波分析儀端子XBl 與變流器通訊接口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本使用新型提供的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征 詳述如下參見圖1，一種模塊化三相四線有源電力濾波器，其特征在于該三相四線有源電 力濾波器的框架結(jié)構(gòu)采用型材搭建，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)配電柜型；各模塊按功能不同各自安 裝在用型材構(gòu)成的箱體內(nèi)；各模塊按照?qǐng)D1結(jié)構(gòu)形式安裝和接線。所述各模塊包括斷路器 模塊1、濾波器模塊2、變流器模塊3、電抗器模塊4、諧波分析儀模塊5 ；變流器模塊通過負(fù) 載電流傳感器采樣電網(wǎng)負(fù)載電流，并按常規(guī)分析計(jì)算出電網(wǎng)上實(shí)際諧波電流，然后通過控 制功率器件輸出一個(gè)與電網(wǎng)上實(shí)際諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流到電抗器模塊， 通過電抗器模塊濾波后輸出到濾波器模塊，再經(jīng)過濾波器模塊濾波后，通過斷路器模塊輸 出到電網(wǎng)，與電網(wǎng)上非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流相抵消，達(dá)到諧波治理的目的。而不同的模 塊之間通過如圖1所示的端子接口、連線來達(dá)到電氣連接和數(shù)據(jù)通訊的目的。濾波器模塊 端子LBl通過斷路器模塊與電網(wǎng)中性線N相連；濾波器模塊端子LB2通過斷路器模塊與電 網(wǎng)A相Ll相連；濾波器模塊端子LB3通過斷路器模塊與電網(wǎng)B相L2相連；濾波器模塊端子 LB4通過斷路器模塊與電網(wǎng)C相L3相連；濾波器模塊端子LB5與變流器模塊端子AFl相連； 濾波器模塊端子LB6與電抗器模塊端子LKl相連；濾波器模塊端子LB7與電抗器模塊端子 LK3相連；濾波器模塊端子LB8與電抗器模塊端子LK5相連；電抗器模塊端子LK2與變流器 的端子AF2相連；電抗器模塊端子LK4與變流器端子AF3相連；電抗器模塊端子LK6與變流 器端子AF4相連；變流器端子AF5與負(fù)載采樣電流傳感器相連；變流器端子AF6與諧波分析 儀模塊的端子XBl相連。工作原理如下三相四線有源電力濾波器模塊中的核心模塊是變流器模塊。變流器模塊3通過負(fù) 載采樣電流傳感器LH1、LH2、LH3分別對(duì)A、B、C三相電網(wǎng)負(fù)載電流進(jìn)行采樣，把采樣負(fù)載電 流通過變流器模塊3的AF6端口輸出到諧波分析儀5的XBl端口，諧波分析儀對(duì)電網(wǎng)的諧 波進(jìn)行分析，并通過人機(jī)界面把電網(wǎng)中含諧波的次數(shù)、諧波電流的大小、波形等參數(shù)顯示出 來。同時(shí)變流器模塊3對(duì)采樣的負(fù)載電流進(jìn)行分析，計(jì)算出電網(wǎng)A、B、C三相中所含的諧波 電流，然后依據(jù)分析計(jì)算出來的電網(wǎng)中諧波電流的大小，反向后通過變流器模塊3的端子 AF2、AF3、AF4輸出到電抗器模塊4的LK1、LK3、LK5端子上。再通過電抗器模塊4濾波，使 變流器模塊3輸出的補(bǔ)償電流波形連續(xù)、平滑后通過電抗器模塊4的LK2、LK4、LK6端子輸 出到濾波器模塊2的LB6、LB7、LB8端子，同時(shí)變流器模塊3通過AFl端子輸出中性線補(bǔ)償 電流到濾波器模塊的LB5端子上，濾波器模塊2再次對(duì)補(bǔ)償電流進(jìn)行濾波(主要濾除變流器 模塊3中功率器件產(chǎn)生的高頻諧波)后，通過濾波器模塊2的LB2、LB3、LB4端輸出補(bǔ)償諧 波電流，然后通過斷路器1輸出到電網(wǎng)上，與電網(wǎng)上非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流相抵消，達(dá) 到諧波治理的目的。實(shí)施中，每個(gè)模塊的外殼均采用鐵殼，并且每個(gè)模塊的外殼有獨(dú)立良好的接地措施，使自身抗干擾能力大大加強(qiáng)，同時(shí)也有效削弱了對(duì)于電路中其它器件的干擾。 上述參照具體實(shí)施例對(duì)該模塊化三相四線有源電力濾波器進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說 明性的而不是限定性的，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬于本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種模塊化三相四線有源電力濾波器，其特征在于該三相四線有源電力濾波器采用型材搭建整機(jī)的框架結(jié)構(gòu)，或采用標(biāo)準(zhǔn)配電柜型；三相四線有源電力濾波器設(shè)有五個(gè)功能模塊，即斷路器模塊、濾波器模塊、變流器模塊、電抗器模塊、諧波分析儀模塊；所述變流器模塊通過負(fù)載電流傳感器采樣電網(wǎng)負(fù)載電流，分析計(jì)算出電網(wǎng)上實(shí)際諧波電流，然后通過控制變流器中的功率器件輸出一個(gè)與電網(wǎng)上實(shí)際諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流到電抗器模塊；通過電抗器模塊濾波后輸出到濾波器模塊，再經(jīng)過濾波器模塊濾波后，通過斷路器模塊輸出到電網(wǎng)，與電網(wǎng)上非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流相抵消，達(dá)到濾除電網(wǎng)上諧波的目的；不同的模塊之間通過端子接口、連線進(jìn)行電氣連接和數(shù)據(jù)通訊；所述濾波器模塊端子LB1通過斷路器模塊與電網(wǎng)中性線N相連；濾波器模塊端子LB2通過斷路器模塊與電網(wǎng)A相L1相連；濾波器模塊端子LB3通過斷路器模塊與電網(wǎng)B相L2相連；濾波器模塊端子LB4通過斷路器模塊與電網(wǎng)C相L3相連；濾波器模塊端子LB5與變流器模塊端子AF1相連；濾波器模塊端子LB6與電抗器模塊端子LK1相連；濾波器模塊端子LB7與電抗器模塊端子LK3相連；濾波器模塊端子LB8與電抗器模塊端子LK5相連；電抗器模塊端子LK2與變流器的端子AF2相連；電抗器模塊端子LK4與變流器端子AF3相連；電抗器模塊端子LK6與變流器端子AF4相連；變流器端子AF5與負(fù)載采樣電流傳感器相連；變流器端子AF6與諧波分析儀模塊的端子XB1相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種模塊化三相四線有源電力濾波器，該三相四線有源電力濾波器采用型材搭建整機(jī)的框架結(jié)構(gòu)，或采用標(biāo)準(zhǔn)配電柜型；三相四線有源電力濾波器按功能設(shè)有成五個(gè)主要功能模塊，即斷路器模塊、濾波器模塊、變流器模塊、電抗器模塊、諧波分析儀模塊。不同模塊之間通過對(duì)應(yīng)的硬件接口來達(dá)到電氣連接和數(shù)據(jù)通訊的目的。各模塊按功能不同各自安裝在用型材構(gòu)成的箱體內(nèi)。本實(shí)用新型各模塊功能相對(duì)獨(dú)立，每一塊均可單獨(dú)更換，方便進(jìn)行功能的升級(jí)擴(kuò)容和故障維修，提高了三相四線有源電力濾波器的實(shí)用性和靈活性，抗干擾能力強(qiáng)，濾波性能指標(biāo)高且穩(wěn)定可靠，安裝接線方便簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H02J3/01GK201726133SQ201020242328
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者張偉華, 張耀軍, 李曉嶺, 楊勇, 祁虎威, 韓永清 申請(qǐng)人:天津諾爾哈頓電器制造有限公司