[實用新型]一種制漿造紙生產線電力系統的諧波矯正裝置

有效

• 申請號: 201720346252.9
• 申請日: 2017-04-02
• 公開（公告）號: CN206742858U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉文明;陳志勇;王才斌;姜浪;朱振;劉建華;王才友
• 申請（專利權）人: 安徽山鷹紙業股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本實用新型屬于電路控制技術領域，更具體地說，涉及一種制漿造紙生產線電力系統的諧波矯正裝置。

背景技術

隨著國家對節能降耗的要求，對傳統的造紙行業來說，制漿造紙生產線采用大量的變頻節能設備，有效地節約了一次動力能源，但在節能的同時產生了大量的諧波，諧波電流過大，造成電力系統的電壓畸變，嚴重影響了供電電源的電能質量，諧波對電力系統其它設備也造成損害，例如：電容由于其阻抗頻率特性造成對系統諧波的放大，同時電容器由于諧波過大而過負荷造成鼓肚或燒毀；諧波頻率遠大于基波頻率，造成變壓器、電機等設備額外過熱，導致電機和變頻器故障，影響制漿造紙生產線的正常運行。

經檢索，公開號CN106199327A的中國專利公開了一種電力系統的諧波矯正裝置，包括：采集裝置，其用于采集電力系統工作狀態下的電流電壓信號；繼電保護裝置，將電流電壓信號通過其中一低通濾波器，其中，繼電保護裝置還包括保護回路和故障錄波裝置，其從采集裝置獲得采樣得到的電流信號，其中，保護回路會對電流信號的高次諧波值進行矯正，同時故障錄波裝置會調取保護回路中關于高次諧波值的矯正參數對高次諧波值進行矯正。該裝置雖然對電網的諧波起一定的凈化作用，但只對一定的頻率范圍有效果，不能隨諧波的頻率變化而變化。

公開號CN205377287U的中國專利公開了一種電網諧波濾波器，包括諧波采樣電路、諧波分析電路、抑制電流生成電路和驅動電路；電網諧波經諧波采樣電路被實時采集后，被送諧波分析電路進行諧波分析，再經過抑制電流生成電路生成諧波抑制電流，送給驅動電路對諧波抑制電流進行驅動后饋送電網，對電網進行無功率補償，抑制電網諧波。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有由于變頻節能設備產生大量的諧波造成電力系統的電壓畸變，嚴重影響了供電電源的電能質量，且對電力系統其它設備造成損害的問題，本實用新型提供一種制漿造紙生產線電力系統的諧波矯正裝置，提高電能質量，減少對電網的沖擊，減少電機及變頻器損毀率，延長使用壽命。

2、技術方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案。

本實用新型的一種制漿造紙生產線電力系統的諧波矯正裝置，包括變壓器、電力主回路及負載，還包括無源濾波器、諧波采樣電路和至少一個有源濾波器，無源濾波器、諧波采樣電路與有源濾波器并聯至電力主回路上，所述有源濾波器包括指令電流運算電路、電流跟蹤控制電路、驅動電路和放大電路，所述諧波采樣電路具有采樣線圈及電流互感器，采樣線圈設置在距離變壓器出口的電力主回路上，諧波采樣電路采集主電路的瞬時電流信號，電流信號輸入到指令電流運算電路，在經電流跟蹤控制電路生成反饋電流，反饋電流輸入到驅動電路且經放大電路放大后進入電力主回路電網。

作為本實用新型的進一步改進，所述無源濾波器包括三組由電感線圈、電阻和電容組成的電路，其中電感線圈與電阻并聯后與電容串聯。

作為本實用新型的進一步改進，所述有源濾波器的工作條件溫度為：-10℃～+50℃；濕度：5％～90％，對于造紙廠的高濕度惡劣環境，該有源濾波器具有很好的適用性。

作為本實用新型的進一步改進，所述有源濾波器的三相最大補償諧波電流能力分別為：有效值225A、有效值275A和有效值175A。

作為本實用新型的進一步改進，該裝置包括兩臺或兩臺以上的有源濾波器，兩臺或兩臺以上有源濾波器并聯時，共用一諧波采樣電路，可以實現多臺(可達10臺)直接并聯運行的平滑擴容。

作為本實用新型的進一步改進，所述有源濾波器在補償能力范圍內，諧波補償率大于 90％；超過有源濾波器補償能力范圍時，按最大功率進行補償，不會停機；有源濾波器的響應速度≤0.078ms；有源濾波器的功率損耗＜3％額定容量。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動電路采用PWM控制器，電流跟蹤控制電路的反饋電流通過PWM信號輸入到驅動電路。

3、有益效果

相比于現有技術，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型的諧波矯正裝置用電力電子設備通過逆變電路產生與諧波電流大小相等方向相反的波完全抵消諧波源產生的諧波，優化系統電能質量；而傳統的無源濾波器采用LC 串聯回路使調諧頻率接近某次諧波頻率，在某次諧波狀態下呈現低阻抗，分流諧波源諧波使系統諧波含量減少；