🍏Конфигурация конденсатор фильтров переменного и постоянного тока в преобразовательной подстанции в основном основана на гармонических составляющих и требованиях к реактивной мощности сторон переменного и постоянного тока преобразовательной подстанции, а конфигурация параллельных конденсаторов основана на требованиях к реактивной мощности стороне переменного тока преобразовательной подстанции. В процессе работы преобразователя будет потребляться большое количество реактивной мощности, а также будет генерироваться большое количество гармоник на стороне переменного и постоянного тока, которые нанесут вред работающему электрооборудованию и вызовут неблагоприятные факторы, такие как помехи связи. Для поддержания баланса реактивной мощности системы и устранения гармоник преобразовательная подстанция должна быть оснащена фильтрами переменного и постоянного тока. Фильтр постоянного тока используется только для фильтрации; фильтр переменного тока также может обеспечить емкостную реактивную мощность, необходимую преобразователю, после выполнения требований фильтрации. Когда реактивной мощности, обеспечиваемой фильтром переменного тока, недостаточно для удовлетворения требований к емкостной реактивной мощности преобразователя, оставшиеся требования к емкостной реактивной мощности дополняются устройством с параллельным конденсатором.

1 Гармонические составляющие преобразовательной подстанции 

1.1 Обзор

🍎Клапан преобразователя циклически проводит и соединяет концы переменного и постоянного тока схемы преобразователя в соответствии с определенной последовательностью проводимости. Когда преобразователь работает в режиме выпрямления или в режиме инвертора, он будет поглощать емкостную реактивную мощность из системы переменного тока. Гармонические напряжения и токи генерируются на сторонах переменного и постоянного тока, что приводит к искажению синусоидальной волны напряжения и тока на стороне переменного тока, а напряжение и ток на стороне постоянного тока не плавные, а с пульсациями. Порядок гармоники — это отношение частоты гармоники к основной частоте сети переменного тока. В идеальных условиях гармоники, генерируемые коммутацией, называются характеристическими гармониками, и все гармоники, генерируемые преобразователем, относятся к основному пульсирующему блоку 6, пульсирующему коммутирующему блоку.

🍐Принцип работы 6-импульсного преобразователя описан ниже. Принципиальная электрическая схема блока преобразователя с 6 импульсами показана на рис. 1-1. Блок 6-импульсного преобразователя состоит из преобразовательного трансформатора, 6-импульсного преобразователя и соответствующего фильтра переменного тока, фильтра постоянного тока и аппаратуры управления и защиты.

конденсатор фильтров

🍊6-импульсный преобразователь генерирует характеристические гармоники 6K±1 и 6K на стороне переменного и постоянного тока соответственно (K — положительное целое число). Следовательно, фильтр переменного тока порядка 6K±1 необходимо настроить на стороне переменного тока, а фильтр постоянного тока порядка 6K обычно требуется для воздушных линий на стороне постоянного тока. 6-импульсный — это базовый и наименьший элемент, из которого может состоять преобразователь. Обычно в большинстве систем постоянного тока используются 12-импульсные преобразователи, т. е. два основных 6-импульсных преобразователя подключаются последовательно на стороне постоянного тока, как показано на Рисунке 1-2. Принципиальная схема подключения показана на рисунке.

конденсатор фильтров

🍋12-импульсный блок коммутации состоит из двух 6-импульсных блоков коммутации с разницей фаз напряжения 30 на стороне переменного тока, соединенных параллельно на стороне переменного тока (последовательно на стороне постоянного тока). 12-импульсный преобразователь генерирует характеристические гармоники 12 К ± 1 и 12 К раз на стороне переменного и постоянного тока соответственно. Следовательно, требуются только фильтры 12 К ± 1 и 12 К на стороне переменного и постоянного тока соответственно, что упрощает фильтрующее устройство, уменьшает занимаемую площадь и снижает стоимость преобразовательной станции. Это основная причина выбора 12-импульсного коммутатора в качестве базового коммутатора. Отсюда видно, что взаимосвязь между порядком характеристической гармоники и числом пульсаций показана в Таблице 1-1.

🍌При реальной работе системы постоянного тока условия работы не могут быть идеальными, а асимметрия различных параметров и органов управления при работе преобразователя и насыщение трансформатора в системе будут генерировать нехарактерные гармоники. Нехарактеристическими гармониками являются все остальные гармоники, кроме характеристических гармоник. Например, фильтр HP3, установленный на стороне переменного тока многих преобразовательных станций, используется для фильтрации 3-й нехарактерной гармоники, а фильтр с двойной настройкой 6/42-го порядка, установленный на стороне постоянного тока некоторых преобразовательных станций, используется для фильтрации нехарактерные гармоники на стороне постоянного тока.

🍉Существует два метода снижения гармоник, образующихся в процессе коммутации преобразователя, в том числе увеличение числа пульсаций преобразователя и установка фильтра. Чем больше число пульсаций преобразователя, тем выше число характерных гармонических токов и тем меньше действующее значение гармонических токов. Обычно среднеквадратичное значение тока n-й гармоники равно 1/n среднеквадратичного значения тока основной гармоники. Однако, когда блок преобразователя достигает более 12 пульсаций, конструкция трансформатора преобразователя усложняется, производство затруднено, а экономичность ухудшается. Поэтому 12 пульсаций — лучшее решение. При определении 12-импульсного преобразователя для устранения характерных и нехарактерных гармоник, генерируемых 12-импульсным, необходимо установить фильтры для ограничения гармоник.

1.2 Характеристические гармоники стороны переменного тока

🍇(1) Характерные гармоники на стороне переменного тока трансформатора преобразователя. Когда угол коммутации u преобразователя не учитывается, форма сигнала линейного тока на стороне вентиля преобразовательного трансформатора (то есть на стороне переменного тока преобразователя) представляет собой серию равных интервалов времени, а также положительных и отрицательных прямоугольные пульсовые волны появляются попеременно.

Выражение тока боковой линии вентиля трансформатора преобразователя равно

конденсатор фильтров

🍓Из формулы (1-1) видно, что при u=0 линейный ток вентиля трехфазного 6-импульсного преобразовательного трансформатора содержит только гармоники Кр±1, кроме основной тока, а амплитуда основной ток конденсатор фильтров.Эффективное значение основного волнового тока равно амплитуде, деленной на квадратный корень из 2, а величина равна конденсатор фильтров.Эффективное значение тока n-й гармоники составляет 1/n эффективного значения тока основной волны.

🍈(2) Ток боковой линии переменного тока трансформатора преобразователя. Когда режим подключения трансформатора преобразователя – Yy или Dd, а коэффициент трансформации – 1: 1, ток линии на стороне переменного тока такой же, как ток на стороне клапана, и расширенный ряд Фурье такой же; когда трансформатор преобразователя заменяется на Yd, коэффициент трансформации равен 1: когда выражение ряда Фурье тока на стороне переменного тока равно

конденсатор фильтров

🍒(3) Сторона переменного тока 12-импульсного преобразователя является токовой, а двухмостовой 12-импульсный преобразователь состоит из двух групп 6-импульсных преобразователей. Возможна установка одного однофазного трехобмоточного преобразовательного трансформатора, а также двух однофазных двухобмоточных преобразовательных трансформаторов. Обмоточный преобразователь трансформатора. Когда соединения обмоток Yy и Yd соответственно, а коэффициент трансформации равен 1:1 и 1:, выражение полного тока двухмостовой 12-импульсной стороны переменного тока выражается как

конденсатор фильтров

Влияние угла коммутации u и угла задержки a на резонансный ток следующее:

1) При увеличении угла коммутации u резонансный ток уменьшается. Чем выше порядок гармоники, тем быстрее уменьшается гармонический ток.

2) В определенном диапазоне убывающая скорость резонансного тока также увеличивается с увеличением угла u.

3) Когда гармонический ток составляет около u=360 градусов/n, гармонический ток падает до минимального значения, а затем немного увеличивается.

4) Если U является фиксированным значением, изменение каждой гармоники тока с различным углом a мало.

5) В любом случае действующее значение гармонического тока не будет превышать 0,78Id/n.

1.3 Характеристические гармоники стороны постоянного тока

🥭Вычисление гармоники характеристики стороны постоянного тока обычно основано на кривой напряжения постоянного тока с использованием ряда Фурье для расширения, для получения составляющей постоянного тока, а также синусоидальной и косинусной составляющих каждой гармоники, чтобы получить гармонический ток каждого порядка; Эквивалентная схема, соответствующая гармонике, гармонический ток получается из гармонического напряжения и импеданса.

(1) Выражение гармонического напряжения на стороне постоянного тока преобразователя:

конденсатор фильтров

🍍В формуле: Ud(a, o) – постоянная составляющая гармонического напряжения; Udn(a, o) – напряжение n-й гармоники; а — угол задержки; это напряжение постоянного тока без нагрузки, когда a=0.

(2) Выражение гармонического тока на стороне постоянного тока:

конденсатор фильтров

где: полное сопротивление нагрузки преобразователя; R — сопротивление нагрузки преобразователя; , – индуктивность сглаживающего реактора; L — внутренняя индуктивность преобразователя.

1.4 Нехарактерные гармоники преобразовательной подстанции

🥝Условия работы системы передачи постоянного тока на практике не могут быть идеальными, и эти неидеальные факторы приводят к генерации в системе нехарактерных гармоник.

(1) Причины нехарактерных гармоник на стороне переменного тока преобразовательной подстанции. В постоянном токе есть пульсирующий ток; пульсации напряжения существуют в напряжении переменного тока; Основное напряжение переменного тока не обязательно строго симметрично, то есть имеет место напряжение обратной последовательности; имеется междуфазная разница в импедансе трансформатора преобразователя; Пульсирующие преобразователи Yy группы 6 и Yd группы 6 Возможны различия в угле включения пульсирующих преобразователей; коммутационные напряжения преобразователей группы Yy и преобразователей группы Yd различны из-за разных коэффициентов трансформации преобразовательных трансформаторов; импульсы зажигания трудно быть полностью равноудаленными.

(2) Причины нехарактерных гармоник на стороне постоянного тока преобразовательной подстанции. Существуют различные волны переменного напряжения; реактивное сопротивление рассеяния и коэффициент трансформации преобразователей группы Yy и преобразователей группы Yd не равны; любые рабочие параметры двухполюсных преобразователей, входящих в состав преобразовательной подстанции, не равны; трехфазное реактивное сопротивление рассеяния трансформатора преобразователя несбалансировано.

1.5 Другие источники гармоник на стороне переменного тока преобразовательной подстанции

🍅Для фильтра переменного тока преобразовательной подстанции помимо характерных гармоник, генерируемых преобразователем, и нехарактерных гармоник, генерируемых различными параметрами оборудования и параметрами работы преобразовательной подстанции, существуют также фоновые гармоники системы переменного тока. и гармоники от насыщения преобразовательных трансформаторов или других трансформаторов.

(1) Фоновые гармоники. Имея собственную сеть энергоснабжения переменного тока и различные пользовательские терминалы (такие как тяговые станции, электрифицированные железнодорожные нагрузки, различные нагрузки промышленных двигателей, терминалы нагрузки миниатюрных выпрямителей и т. д.), эти нагрузки привносят фоновые гармоники в сеть переменного тока. Другим важным фактором, создающим фоновые гармоники, являются гармоники низшего порядка, вызванные насыщением трансформатора системы переменного тока. Эту проблему необходимо решить, выбрав номинальное положение отвода трансформатора и оптимизировав уровень рабочего напряжения системы переменного тока. Фоновые гармоники системы очень вредны для энергосистемы, особенно для преобразовательных станций с большим количеством фильтров переменного тока. Основная причина заключается в том, что эти фоновые гармоники энергосистемы имеют тенденцию распространяться на близлежащие преобразовательные подстанции. Магниты поглощают эти гармоники, поэтому разумное определение этих фоновых гармоник оказывает большое влияние на экономичную работу фильтра.

(2) Гармоники, генерируемые насыщением трансформатора. Упомянутые здесь трансформаторы включают в себя как обычные силовые трансформаторы, так и преобразовательные трансформаторы для преобразовательных станций постоянного тока. Насыщение преобразовательных трансформаторов и обычных силовых трансформаторов будет генерировать гармоники, которые также относятся к категории фоновых гармоник. Насыщение преобразовательного трансформатора в преобразовательной подстанции может быть вызвано тремя ситуациями: (1) В процессе восстановления напряжения после включения трансформатора и устранения короткого замыкания переходное насыщение, создаваемое преобразовательным трансформатором, создает переходное напряжение в фильтр, и это напряжение влияет на фильтр. Номиналы компонентов фильтра обычно не играют роли и поэтому обычно не учитываются при расчетах фильтра. ② Напряжение шины переменного тока увеличивается. Для правильно спроектированной проточной системы отвод трансформатора преобразователя всегда увеличивается с увеличением напряжения переменного тока, и не будет явного явления насыщения. ③ Составляющая постоянного тока, хранящаяся в трансформаторе преобразователя, может длительное время работать в состоянии перенасыщения, и возникающий в результате гармонический ток может быть долговременной нагрузкой на фильтр переменного тока.

2 типа фильтров

🍆Фильтры переменного и постоянного тока включают обычные пассивные фильтры переменного и постоянного тока и активные фильтры переменного и постоянного тока. В дополнение к двум вышеупомянутым типам фильтров переменного тока существуют фильтры переменного тока с плавной регулировкой. То есть существует 3 типа фильтров переменного тока: пассивные, активные и плавно регулируемые, а также 2 типа фильтров постоянного тока: пассивные и активные.

🍭Пассивные фильтры состоят из резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности и имеют низкий импеданс в пределах указанного диапазона частот 1 или 2 гармоник или ниже полосы частот верхних частот, так что большая часть гармонического тока, генерируемого преобразователем, проходит в фильтр. . От уменьшения гармоник, вводимых в систему переменного тока, до удовлетворения требований по снижению содержания гармоник. В преобразовательных станциях постоянного тока широко используются три типа фильтров переменного тока: фильтр с одинарной настройкой, фильтр с двойной настройкой и фильтр верхних частот с двумя порядками. В настоящее время новые преобразователи постоянного тока, как правило, используют фильтр верхних частот с двойной настройкой и фильтр верхних частот с множественной настройкой. .

🔮Активные фильтры бывают различных типов, таких как компенсация магнитного потока, инжекция гармоник и инжекция пульсаций постоянного тока. При обнаружении тока и напряжения в линии анализируется и рассчитывается соответствующий гармонический ток, а затем генерируется такой же гармонический ток. , Компенсация тока в противоположных направлениях, они компенсируют друг друга для достижения цели устранения гармоник. Он может динамически контролировать гармоники и реактивную мощность, не зависит от частоты и не подвержен резонансу, но в его основной цепи обычно используются полностью управляемые силовые электронные устройства, в то время как текущий технический уровень полностью управляемых устройств. Емкость активного фильтра мала, а рабочая частота невелика, поэтому компенсационная способность активного фильтра ограничена, что является практической технологией, требующей дальнейшего развития.

🌟Непрерывно регулируемый фильтр переменного тока – это тип фильтра, который непрерывно регулирует индуктивность реактора с помощью управляющего сигнала на основе пассивного фильтра, так что он всегда находится в идеальном состоянии настройки. В настоящее время пассивные фильтры переменного и постоянного тока в основном используются в бытовых проектах передачи постоянного тока. Технология пассивных фильтров была очень зрелой с точки зрения проектирования, производства, отладки, установки и эксплуатации. Активные фильтры переменного и постоянного тока, а также плавно регулируемые фильтры переменного тока используются только в отдельных проектах передачи постоянного тока. В этой главе описываются только пассивные фильтры переменного и постоянного тока.

2.1 Классификация пассивных фильтров

✨Пассивный фильтр в системе передачи постоянного тока относится к пассивному фильтру LC. Пассивные LC-фильтры можно разделить на настроенные фильтры и демпфирующие фильтры. Настроенные фильтры для преобразовательных станций включают фильтры с одинарной, двойной и тройной настройками; демпфирующие фильтры включают фильтры верхних частот первого порядка (обычно не используются), фильтры верхних частот второго порядка (в настоящее время в основном не используются), фильтры высоких частот третьего порядка. фильтр третьего порядка). Самый простой способ определить порядок фильтра — судить по количеству нелинейных компонентов (конденсаторы и катушки индуктивности являются нелинейными компонентами).

2.2 Импедансные характеристики пассивного фильтра

💥Фильтр с одной настройкой представляет собой схему фильтра, состоящую из последовательно соединенных компонентов, таких как резистор R, катушка индуктивности L и конденсатор C. Он имеет наименьший импеданс на определенной частоте гармоники низкого порядка (или вблизи частоты гармоники низкого порядка). устройство. Для частоты фильтра нижнего порядка имеется одна ветвь фильтра, как показано на рис. 1-3, где частота, когда резонирует контур второго порядка, равна конденсатор фильтров

конденсатор фильтров

🌈Фильтр с двойной настройкой имеет очень низкий импеданс по отношению к двум частотам низкого порядка одновременно, что позволяет одновременно поглощать (отфильтровывать) две характерные гармоники. Фактически он эквивалентен двум фильтрам с одной настройкой и имеет две параллельные ветви RLC, как показано на рис. 1-4.

конденсатор фильтров

Вышеупомянутые два типа очень часто используются в преобразовательных станциях постоянного тока, таких как фильтры преобразовательной станции HP3, HP11/13, HP24/26, которые являются типичными фильтрами с одинарной и двойной настройкой.

☀️Трёхканальный фильтр имеет очень низкий импеданс по отношению к 3 видам низкочастотных гармоник одновременно, что позволяет одновременно поглощать (отфильтровывать) 3 вида характерных гармоник. Фактически он эквивалентен трем фильтрам с одной настройкой и имеет три параллельных ветви RLC, как показано на рис. 1-5. Трехнастраиваемые тюнеры также использовались в некоторых бытовых преобразовательных станциях, но они не так распространены, как приложения с одной и двумя настройками.

конденсатор фильтров

🌼Демпфирующий фильтр реализуется подключением демпфирующего резистора параллельно дросселю фильтра. По сравнению с одночастотным фильтром на физическом элементе имеется дополнительный параллельный резистор. Функционально демпфирующий фильтр имеет широкий частотный диапазон вблизи резонансной частоты. Все импедансы фильтров имеют низкие значения и не чувствительны к расстройке, поскольку их резонансная частота представляет собой полосу частот. В более высоком частотном диапазоне импеданс фильтра приближается к пределу, определяемому демпфирующим резистором, как показано на рис. 1-6.

конденсатор фильтров

🌻Демпфирующий фильтр может упростить ветку фильтра, и его назначение – облегчить переключение при изменении режима работы и разной требуемой производительности фильтра. Поскольку номинальные параметры системы HVDC того же порядка, что и уровень короткого замыкания системы, увеличивается вероятность резонанса гармоник низкого порядка между системой и конденсаторами фильтра. Что касается того, возникает ли последовательный или параллельный резонанс, это зависит от гармоник низшего порядка. Источник находится в системе переменного тока или в преобразовательной подстанции, и демпфирующий фильтр может лучше решить эту проблему.

🌞Преимущества демпфирующих фильтров, производительность фильтра и нагрузка нечувствительны к температуре, смещению частоты системы и допустимому отклонению компонентов; можно отфильтровать широкий диапазон частот гармоник, уменьшив группировку по порядку гармоник. Инвестиционные затраты на настройку также уменьшают соответствующую площадь помещения; это снижает нагрузку на отладку и обслуживание на месте, и практически не требуется никаких работ по настройке на месте; он также может поглощать и фильтровать значительную часть нехарактерных гармоник; Для управления реактивной мощностью станции эта группа фильтров не только экономична, но и проста в управлении.

🌝Настройка фильтра в практических приложениях позволяет избежать расстройки фильтра. Расстройка означает, что цепь с низким импедансом оригинальной конструкции, соответствующая частоте, изменяется (не соответствует исходной частоте). Существует много факторов, вызывающих расстройку, в основном в том числе девиация частоты конденсатора переменного тока; отклонение данных компонента от заданного значения из-за изменения температуры; перегорает предохранитель внутреннего емкостного элемента конденсатора, что приводит к изменению значения емкости фильтра. Чтобы избежать расстройки схемы настройки по вышеуказанным причинам, к фильтру настройки обычно добавляется маломощный последовательный резистор для расширения диапазона настройки.

🍄В дополнение к категориям, упомянутым выше, фильтры также можно разделить на последовательные фильтры, параллельные фильтры и последовательно-параллельные фильтры (комбинация двух) в соответствии с последовательно-параллельным подключением к системе. Последовательный фильтр представляет собой последовательную цепь с высоким импедансом на частотах гармоник, которая предотвращает проникновение преобразователя в сеть или линию постоянного тока. Параллельный фильтр представляет собой параллельную цепь с очень низким импедансом на частотах гармоник, что позволяет гармоникам проходить через фильтр, не попадая в сеть или линию постоянного тока. По сравнению с последовательным фильтром параллельный фильтр имеет много преимуществ. Например, последовательный фильтр должен пропускать весь ток главной цепи и должен быть изолирован полным напряжением на землю; в то время как один конец параллельного фильтра может быть заземлен, а ток, проходящий через него, составляет только отфильтрованные им гармонические токи и гораздо меньший основной ток, чем в основной цепи, требования к изоляции также относительно невелики. Параллельные фильтры, как правило, намного дешевле, чем последовательные фильтры с тем же эффектом, и параллельные фильтры также широко используются в преобразовательных станциях.

3 Принципы построения и отличия фильтров переменного и постоянного тока

3.1 Принцип настройки фильтра переменного тока

🎄Помимо фильтрации гармонического тока, генерируемого преобразователем, фильтр переменного тока, настроенный в преобразовательной подстанции, также обеспечивает необходимую часть реактивной мощности основной волны преобразователю. Как правило, существуют следующие принципы конфигурации; в преобразовательных станциях, которые работали в моей стране, номинальный уровень напряжения фильтра такой же, как уровень напряжения на сборной шине на стороне переменного тока преобразователя; соответствующие однократные, двукратные или тройные фильтры настроены разумно, но типов не должно быть слишком много; в случае выполнения требований преобразователя постоянного тока по отфильтровыванию гармоник фильтры группируются с малым числом сердечников. Если фильтр не может удовлетворить потребляемую реактивную мощность преобразователя, используйте параллельные группы конденсаторов, чтобы дополнить его; при вводе в эксплуатацию всех фильтров они должны удовлетворять требованиям к характеристикам различных жестких режимов работы, таких как длительные перегрузки системы постоянного тока; любой. Когда групповой фильтр не работает, он должен соответствовать требованиям условий работы системы; когда станция преобразователя постоянного тока работает с разблокированной мощностью, входная мощность фильтра должна быть наименьшей.

3.2 Принцип настройки фильтра постоянного тока

🌷Как упоминалось ранее, теоретически 12-импульсный преобразователь генерирует только 12K гармонических напряжений на стороне постоянного тока. Однако в реальной работе из-за различных асимметричных факторов преобразователь будет генерировать нехарактерные гармоники на стороне постоянного тока. Различные станции преобразователя постоянного тока имеют разные конфигурации фильтров нехарактеристических гармоник. Фильтрация гармоник одинакова на каждой преобразовательной подстанции. Практический инженерный опыт показывает, что некоторые нехарактерные гармоники более низкого порядка, генерируемые паразитной емкостью трансформатора-преобразователя, имеют большие амплитуды, и для их фильтрации требуется большая мощность волнового фидера. Конфигурация фильтра постоянного тока должна полностью учитывать амплитуду каждой гармоники и ее долю в эквивалентном токе помех (то есть коэффициент связи и весовой коэффициент каждой гармоники тока при расчете ее эквивалентного тока помех). Кроме того, два полюса постоянного тока одной и той же преобразовательной станции имеют соответствие, поэтому два полюса должны быть оснащены одним и тем же фильтром постоянного тока.

🐾Схема конфигурации фильтров постоянного тока, обычно используемая в бытовых обычных крупномасштабных системах передачи постоянного тока, следующая: установить один или два параллельных фильтра с двойной перестройкой < или фильтры с тремя перестройками между шиной высокого напряжения постоянного тока и нулевой шиной каждого полюса. преобразовательной станции. 〉Используется для фильтрации характерных гармоник на стороне постоянного тока и настройки различных фильтров постоянного тока для фильтрации нехарактерных гармоник в соответствии с различными инженерными решениями постоянного тока; для характеристических фильтров гармоник на стороне постоянного тока центральная частота настройки должна быть выше для амплитуды гармоники. Характерные гармоники 12-импульсного преобразователя и гармоники высокого порядка, оказывающие большее влияние на эквивалентный ток помех; для нехарактерных гармоник низкого порядка между низковольтной стороной 12-импульсного преобразователя и землей может быть подключена нейтральная шина. Импульсные конденсаторы шины, поэтому нет необходимости специально устанавливать фильтры гармоник низкого порядка для экономии инвестиций.

3.3 Разница между фильтром постоянного тока и фильтром переменного тока

🌞Фильтр постоянного тока обычно подключается как параллельный фильтр между полюсной шиной и нулевой шиной преобразовательной подстанции. Структура первичной цепи фильтра постоянного тока аналогична структуре фильтра переменного тока, а также существуют различные структуры цепей. Обычно используются фильтры с фильтром верхних частот или без него. Характерные фильтры с одной, двумя и тремя настройками имеют структуру схемы, аналогичную структуре фильтра переменного тока. Хотя фильтры постоянного тока имеют много общего с фильтрами переменного тока, есть и некоторые отличия:

(1) Фильтр переменного тока обеспечивает реактивную мощность промышленной частоты для преобразовательной станции, поэтому его мощность реактивной мощности обычно проектируется так, чтобы она была больше, чем уставка реактивной мощности, требуемая характеристиками фильтрации, в то время как фильтру постоянного тока это требование не требуется.

(2) Для фильтра переменного тока (параллельный конденсатор) можно считать, что напряжение, действующее на высоковольтный конденсатор, равномерно распределено по множеству последовательно соединенных конденсаторов. В фильтре постоянного тока высоковольтный конденсатор изолирует постоянное напряжение и имеет высокую устойчивость. напряжения постоянного тока. Из-за существования сопротивления утечки постоянного тока, если не принять никаких мер, постоянное напряжение будет неравномерно распределено по сопротивлению утечки. Таким образом, резистор для выравнивания напряжения должен быть установлен параллельно внутри блока конденсаторов фильтра постоянного тока.

(3) Диапазон импеданса системы переменного тока, подключенной параллельно с фильтром переменного тока, относительно велик на определенной частоте. При определенных условиях электросети, таких как переключение линии переменного тока, локальные неисправности электросети и т. д., конденсатор фильтра переменного тока и переменный ток могут быть вызваны. Резонанс между индуктивностями системы. Поэтому меры по демпфированию требуются даже в точно настроенных (полосно-пропускающих) схемах фильтров переменного тока. Полное сопротивление стороны постоянного тока преобразовательной станции, как правило, постоянное, что позволяет использовать точно настроенный (полосовой) фильтр постоянного тока. Определение структуры схемы фильтра постоянного тока должно основываться на эквивалентном токе помех, генерируемом линией постоянного тока. Поскольку амплитуда характеристической гармоники тока наибольшая, структура схемы фильтра постоянного тока должна соответствовать этим гармоникам (то есть порядок гармоники равен 12). , 24, 36– гармоники) на соответствие.

(4) Высоковольтный конденсатор является наиболее ценным компонентом оборудования фильтра постоянного тока, поскольку он должен быть спроектирован как конденсатор, способный выдерживать высокое постоянное напряжение. Разница в стоимости конденсатора также является разницей между фильтром переменного тока и фильтром постоянного тока. значительная разница. Одним из основных средств снижения капиталовложений в фильтры постоянного тока является проектирование фильтров в виде схем фильтра гармоник с двойной или множественной настройкой с общими высоковольтными конденсаторами. Иногда, чтобы отфильтровать нехарактерные гармоники на стороне постоянного тока и избежать установки дорогостоящих фильтров постоянного тока, выдерживающих высокие напряжения постоянного тока, обычно устанавливают фильтрующий конденсатор между нейтралью преобразовательной подстанции и землей. Функция установки этого конденсатора состоит в том, чтобы обеспечить канал с низким импедансом для гармонического тока, основной составляющей которого является 3-я гармоника на стороне постоянного тока. Кроме того, как упоминалось выше, из-за наличия паразитной емкости относительно земли в обмотке трансформатора преобразователя она обеспечивает канал для гармоник постоянного тока, особенно гармоник постоянного тока низших порядков, поэтому для таких гармоник следует определить нейтральную точку. параметры конденсатора. Вообще говоря, диапазон выбора значения емкости конденсатора должен составлять десять микрофарад или несколько миллифарад, при этом следует избегать параллельного резонанса с индуктивностью заземляющей линии на критической частоте.