[發明專利]一種試驗變壓器用濾波補償裝置

在審

• 申請號: 202011245871.1
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112260657A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 時運瑞;許崇敏;苗國立;陳維慎;呂小浩;李旻;陳軍偉;李保全;范磊;詹暉;晉毅;景國明
• 申請（專利權）人: 河南送變電建設有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H03H7/06
• 分類號: H03H7/06;H03K3/80;G01R1/30;G01R1/28;G01R19/25;G01R23/165;G01R31/14;G01R31/12;H02J3/01
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

本發明提供了一種試驗變壓器用濾波補償裝置，包括依次電連接的諧波檢測單元、指令電流運算單元、觸發脈沖發生單元和補償電流發生單元；所述的諧波檢測單元用于采集感應調壓器輸出的電壓、電流信號；所述的指令電流運算單元用于產生指令信號，所述的觸發脈沖發生單元用于向補償電流發生單元發出脈沖驅動；所述的補償電流發生單元用于產生補償電流；本發明可以實現試驗變壓器感應調壓器的電壓波形的自動跟蹤補償，有效限制高次諧波，使感應調壓器輸出的電壓波形盡可能接近正弦，采用有源濾波補償的方式還可以補償耐壓試驗時的容性或感性無功，解決了定容量的電容或電感并聯發生的欠補償或過補償現象，提高了試驗變壓器容量利用率。

技術領域

本發明涉及電氣試驗調試領域，尤其涉及一種試驗變壓器用濾波補償裝置。

背景技術

諧波電流和諧波電壓的出現，降低了系統電壓正弦波形的質量，不但嚴重地影響電力系統自身，而且還危及用戶和周圍的通信系統。近半個世紀以來，隨著電力電子設備的推廣應用，非線性負荷的迅速增加 (例如電氣機車、工業電爐等的應用)，特別是高壓直流輸電的運用，諧波污染問題日趨嚴重，并因此受到人們普遍的關注和重視。減小諧波影響的技術措施可以從兩方面入手：一是從諧波源出發，減少諧波的產生；二是安裝濾波裝置。常見的濾波裝置包括無源濾波器、有源濾波器以及混合濾波器。

無源濾波器（PF：Passive Filter）也稱為 LC 濾波器，是由濾波電容器、電抗器和電阻器適當組合而成的濾波裝置。無源濾波器的工業應用已經有相當長的歷史，其設計方法穩定可靠、結構簡單，但其濾波效果依賴于系統阻抗特性，并容易受溫度漂移、網絡上諧波污染程度、濾波電容老化及非線性負荷的影響。此外，無源濾波器僅能對特定的諧波進行有效地衰減，而出于經濟和占地面積方面的考慮，濾波器個數均是有限的，所以對諧波含量豐富的場合，無源濾波器的濾波效果往往不夠理想。

與無源濾波器對應的是有源濾波器（APF:Active Power Filter）。有源電力濾波器采用變流器的控制消除諧波電流，克服了無源濾波器的缺點。有源電力濾波器有著無源濾波器無可比擬的技術優勢，因此越來越受到人們的關注。

如圖1所示：為了滿足大容量試驗變壓器的需要，實現試驗電壓的調整，交流試驗變壓器采用感應調壓器T1調壓。交流電源經感應調壓器T1輸入試驗變壓器T2的原邊線圈。由于感應調壓器T1的工作原理不可避免的會產生波形畸變，主要諧波為3、5、7次諧波，使得試驗電壓波形明顯畸變，電壓峰值很高，存在擊穿被試品的風險，不能滿足絕緣試驗對電壓波形的要求，需要對諧波進行濾除與治理。同時為了補償被試品的無功功率，需要在試驗變壓器T2的低壓側設置濾波裝置以節約試驗變壓器容量；現有技術普遍采用無源濾波裝置，即由電容器、電抗器和電阻器適當組合而成，如圖1中采用的是補償電感器L。

但是無源濾波裝置結構簡單，但其濾波效果依賴于系統阻抗特性，并容易受溫度漂移、諧波污染程度、濾波電容老化及非線性負荷的影響。此外，無源濾波器僅能對特定頻率的諧波進行有效地衰減，而出于經濟考慮，濾波器個數均是有限的，所以對諧波含量變化的不確定場合，無源濾波器的濾波效果往往不夠理想。在無功補償方面，采用定容量的電容或電感并聯也容易發生欠補償或過補償現象，導致變壓器容量的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種試驗變壓器用濾波補償裝置，用于解決無源濾波裝置易受溫度漂移、諧波污染程度、濾波電容老化及非線性負荷的影響的問題，還用于解決采用定容量的電容或電感并聯容易發生欠補償或過補償現象，導致變壓器容量浪費的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種試驗變壓器用濾波補償裝置，包括依次電連接的諧波檢測單元、指令電流運算單元、觸發脈沖發生單元和補償電流發生單元；