1.本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，屬于開關(guān)柜濾波電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.目前，某些行業(yè)的特殊負(fù)載如：港口及碼頭的裝載機(jī)、起重機(jī)、行車、礦石或煤炭運(yùn)輸用的帶式輸送機(jī)，鋼鐵行業(yè)的軋機(jī)和各種中頻爐，鉆井平臺(tái)的絞車、鉆盤、泥漿泵等傳動(dòng)設(shè)備，石油化工行業(yè)及造紙行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵和壓縮機(jī)，橡膠行業(yè)的密煉機(jī)交流調(diào)速設(shè)備，這些關(guān)鍵領(lǐng)域行業(yè)的電機(jī)負(fù)載大部分使用電壓等級(jí)600～690v的工程型變頻器，工作時(shí)產(chǎn)生大量諧波，嚴(yán)重影響了配電系統(tǒng)電能質(zhì)量及電氣設(shè)備的用電安全。有源電力濾波器作為目前最有效的諧波治理方案，幫助用戶解決諧波污染問題。

3.但是，目前低壓有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本都是基于額定工作電壓400v電壓等級(jí)的，無法直接應(yīng)用在600～690v低壓配電系統(tǒng)中，導(dǎo)致600～690v配電系統(tǒng)中諧波污染無法治理，或者只能通過濾波效果很差的無源濾波支路。以600v配電系統(tǒng)為例，通常的做法是400v有源濾波器經(jīng)過自耦變壓器串聯(lián)升壓至600v實(shí)現(xiàn)，利于電流互感器采集600v系統(tǒng)的負(fù)載電流，再利用小變比的電流互感器轉(zhuǎn)換至400v側(cè)的采樣電流后才能進(jìn)入400v有源濾波器采樣系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，利用自耦變壓器和小變比電流互感器采樣電路實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的諧波補(bǔ)償主電路和二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路，解決有源濾波器不能應(yīng)用不同電壓等級(jí)的低壓配電系統(tǒng)的問題。

5.本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

6.一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，包括一次自耦升壓電路以及與一次升壓電路耦合的二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路；

7.所述一次自耦升壓電路包括塑殼斷路器、自耦變壓器以及有源濾波裝置，所述塑殼斷路器輸入端連接于三相電，所述自耦變壓器輸入端連接于塑殼斷路器輸出端，所述有源濾波裝置輸入端連接于自耦變壓器輸出端，所述有源濾波裝置包括三個(gè)相互并聯(lián)的有源濾波器模塊；

8.所述二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路包括采樣電流互感器以及轉(zhuǎn)換電流互感器，所述采樣電流互感器一次側(cè)輸入端接入三相電，采樣電流互感器二次側(cè)輸出端連接于所述轉(zhuǎn)換電流互感器一次側(cè)輸入端，所述轉(zhuǎn)換電流互感器二次側(cè)輸出端連接于所述有源濾波裝置輸入端。

9.作為優(yōu)選實(shí)例，每個(gè)所述有源濾波器模塊均包括ct1端子、ct2端子、ct3端子、ct4端子、ct5端子以及ct6端子，所述轉(zhuǎn)換電流互感器包括a相線、b相線、c相線，所述轉(zhuǎn)換電流

互感器的a相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct1端子、ct2端子串聯(lián)后接地，所述轉(zhuǎn)換電流互感器的b相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct3端子、ct4端子串聯(lián)后接地，所述轉(zhuǎn)換電流互感器的c相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct5端子、ct6端子串聯(lián)后接地。

10.作為優(yōu)選實(shí)例，所述塑殼斷路器與所述自耦變壓器之間連接有第一浪涌保護(hù)器，所述自耦變壓器與有源濾波裝置之間連接有第二浪涌保護(hù)器。

11.作為優(yōu)選實(shí)例，所述塑殼斷路器采用額定電壓為690v的塑殼斷路器，所述自耦變壓器采用變比為600v/400v的自耦變壓器，所述第一浪涌保護(hù)器額定電壓為690v，所述第二浪涌保護(hù)器額定電壓為400v，所述有源濾波器模塊采用額定電壓為400v的并聯(lián)型有源電力濾波器，所述采樣電流互感器模塊采用額定電壓不低于600v的電流互感器。

12.本實(shí)用新型的有益效果是：

13.通過本實(shí)用新型，利用技術(shù)成熟可靠的有源濾波器和調(diào)壓范圍寬、體積相對(duì)較小、技術(shù)成熟的自耦變壓器，并利用小變比的電流互感器來轉(zhuǎn)換采樣電流實(shí)現(xiàn)二次電流采樣電路，實(shí)現(xiàn)了不同電壓等級(jí)的低壓配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償。

附圖說明

14.圖1為帶自耦變壓器升壓的有源濾波裝置電路示意圖；

15.圖2為采樣電流互感器ct1及轉(zhuǎn)換電流互感器ct2之間的連接示意圖；

16.圖3為轉(zhuǎn)換電流互感器ct2與第一至第三有源濾波器模塊電流端子之間的連接示意圖；

17.圖4為600v系統(tǒng)采樣電流互感器ct1連接示意圖。

18.其中，pen：pen線，dl：塑殼斷路器，tm：自耦變壓器，sd1：第一浪涌保護(hù)器，sd2：第二浪涌保護(hù)器，module1：第一有源濾波器模塊，module2：第二有源濾波器模塊，module3：第三有源濾波器模塊，ct1：采樣電流互感器，ct2：轉(zhuǎn)換電流互感器，a1：進(jìn)線柜，b1：有源濾波器柜，c1：第一饋線柜，cn：第n饋線柜。

具體實(shí)施方式

19.為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示及實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

20.實(shí)施例：

21.如圖1-圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種利于自耦變壓器和小變比電流互感器實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)低壓配電系統(tǒng)諧波補(bǔ)償?shù)挠性礊V波器電路結(jié)構(gòu)，它包括一次自耦升壓電路以及與一次升壓電路耦合的二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路。

22.如圖1所示，一次自耦升壓電路包括塑殼斷路器dl、自耦變壓器tm以及有源濾波裝置，塑殼斷路器dl額定電壓為690v，塑殼斷路器dl輸入端分別連接于三相電l1、l2、l3，自耦變壓器tm變比為600v/400v，自耦變壓器tm輸入端連接于塑殼斷路器dl輸出端，有源濾波裝置輸入端連接于自耦變壓器tm輸出端，有源濾波裝置包括三個(gè)相互并聯(lián)的有源濾波器模塊，有源濾波器模塊采用額定電壓為400v的并聯(lián)型有源電力濾波器，分別為第一有源濾波器模塊module1、第二有源濾波器模塊module2、第三有源濾波器模塊module3，每個(gè)有源濾波器上設(shè)有u端子、v端子、w端子并分別接入由自耦變壓器tm輸出端引出的三相電l1、l2、

l3。

23.如圖2-圖3所示，二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路包括采樣電流互感器ct1以及轉(zhuǎn)換電流互感器ct2，采樣電流互感器ct1為600v側(cè)電流采樣的電流互感器，其額定電壓不低于600v，轉(zhuǎn)換電流互感器ct2為600v側(cè)采樣電流轉(zhuǎn)換為400v側(cè)電流的電流互感器，采樣電流互感器ct1一次側(cè)輸入端接入三相電l1、l2、l3，采樣電流互感器ct1二次側(cè)輸出端三相星型線ct1-a、ct1-b、ct1-c分別連接于轉(zhuǎn)換電流互感器ct2一次側(cè)輸入端三相星型線ct2-a、ct2-b、ct2-c，轉(zhuǎn)換電流互感器ct2二次側(cè)輸出端連接于有源濾波裝置輸入端，具體的，每個(gè)有源濾波器均包括ct1端子、ct2端子、ct3端子、ct4端子、ct5端子以及ct6端子，轉(zhuǎn)換電流互感器ct2二次側(cè)輸出端接有三相星型線ct2-a、ct2-b、ct2-c，轉(zhuǎn)換電流互感器的ct2-a相線與每個(gè)有源濾波器的ct1端子、ct2端子串聯(lián)后接地，轉(zhuǎn)換電流互感器ct2的ct2-b相線與每個(gè)有源濾波器的ct3端子、ct4端子串聯(lián)后接地，轉(zhuǎn)換電流互感器ct2的ct2-c相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct5端子、ct6端子串聯(lián)后接地。

24.優(yōu)選的，如圖1所示，塑殼斷路器dl與自耦變壓器tm之間連接有第一浪涌保護(hù)器sd1，自耦變壓器tm與有源濾波裝置之間連接有第二浪涌保護(hù)器sd2，其中第一浪涌保護(hù)器sd1額定電壓為690v，第二浪涌保護(hù)器sd2額定電壓為400v。當(dāng)本實(shí)用新型電路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，第一浪涌保護(hù)器sd1與第二浪涌保護(hù)器sd2能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害.

25.工作原理：

26.如圖4所示，三相電l1、l2、l3以及pen線由進(jìn)線柜a1接入，有源濾波器柜b1內(nèi)設(shè)有一次自耦升壓電路以及二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路，一次自耦升壓電路是由400v的有源濾波器通過自耦變壓器升壓達(dá)到600v電壓等級(jí)來實(shí)現(xiàn)，二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路是由690v側(cè)系統(tǒng)采樣電流互感器ct1二次回路經(jīng)過轉(zhuǎn)換電流互感器ct2轉(zhuǎn)換為400v側(cè)對(duì)應(yīng)的電流再送至有源濾波器模塊電流采樣回路來實(shí)現(xiàn)，最終，第一饋線柜c1至第n饋線柜cn將有源濾波器柜b1內(nèi)的總線再分配到各個(gè)終端。利用技術(shù)成熟可靠的400v有源濾波器和調(diào)壓范圍寬、體積相對(duì)較小、技術(shù)成熟的自耦變壓器，并利用小變比的電流互感器來轉(zhuǎn)換采樣電流實(shí)現(xiàn)二次電流采樣電路，實(shí)現(xiàn)了不同電壓等級(jí)的低壓配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償。

27.以上文字描述和顯示了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本實(shí)用新型不被上述實(shí)施例的限制，在不脫離本實(shí)用新型核心內(nèi)容和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。技術(shù)特征：

1.一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，其特征在于，包括一次自耦升壓電路以及與一次升壓電路耦合的二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路；所述一次自耦升壓電路包括塑殼斷路器、自耦變壓器以及有源濾波裝置，所述塑殼斷路器輸入端連接于三相電，所述自耦變壓器輸入端連接于塑殼斷路器輸出端，所述有源濾波裝置輸入端連接于自耦變壓器輸出端，所述有源濾波裝置包括三個(gè)相互并聯(lián)的有源濾波器模塊；所述二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路包括采樣電流互感器以及轉(zhuǎn)換電流互感器，所述采樣電流互感器一次側(cè)輸入端接入三相電，采樣電流互感器二次側(cè)輸出端連接于所述轉(zhuǎn)換電流互感器一次側(cè)輸入端，所述轉(zhuǎn)換電流互感器二次側(cè)輸出端連接于所述有源濾波裝置輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，其特征在于，每個(gè)所述有源濾波器模塊均包括ct1端子、ct2端子、ct3端子、ct4端子、ct5端子以及ct6端子，所述轉(zhuǎn)換電流互感器包括a相線、b相線、c相線，所述轉(zhuǎn)換電流互感器的a相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct1端子、ct2端子串聯(lián)后接地，所述轉(zhuǎn)換電流互感器的b相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct3端子、ct4端子串聯(lián)后接地，所述轉(zhuǎn)換電流互感器的c相線與每個(gè)有源濾波器模塊的ct5端子、ct6端子串聯(lián)后接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，其特征在于，所述塑殼斷路器與所述自耦變壓器之間連接有第一浪涌保護(hù)器，所述自耦變壓器與有源濾波裝置之間連接有第二浪涌保護(hù)器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，其特征在于，所述塑殼斷路器采用額定電壓為690v的塑殼斷路器，所述自耦變壓器采用變比為600v/400v的自耦變壓器，所述第一浪涌保護(hù)器額定電壓為690v，所述第二浪涌保護(hù)器額定電壓為400v，所述有源濾波器模塊采用額定電壓為400v的并聯(lián)型有源電力濾波器，所述采樣電流互感器模塊采用額定電壓不低于600v的電流互感器。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)配電系統(tǒng)的有源濾波器補(bǔ)償電路，屬于開關(guān)柜濾波電路技術(shù)領(lǐng)域。包括一次自耦升壓電路以及與一次升壓電路耦合的二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路；一次自耦升壓電路包括塑殼斷路器、自耦變壓器以及有源濾波裝置，塑殼斷路器輸入端連接于三相電，自耦變壓器輸入端連接于塑殼斷路器輸出端，有源濾波裝置輸入端連接于自耦變壓器輸出端；所述二次電流采樣轉(zhuǎn)換電路包括采樣電流互感器以及轉(zhuǎn)換電流互感器。通過本實(shí)用新型，利用技術(shù)成熟可靠的有源濾波器和調(diào)壓范圍寬、體積相對(duì)較小、技術(shù)成熟的自耦變壓器，并利用小變比的電流互感器來轉(zhuǎn)換采樣電流實(shí)現(xiàn)二次電流采樣電路，實(shí)現(xiàn)了不同電壓等級(jí)的低壓配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償。統(tǒng)的諧波補(bǔ)償。統(tǒng)的諧波補(bǔ)償。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡可慶 胡李卿

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海澳通韋爾電力電子有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.24

技術(shù)公布日：2022/5/17