一、动力滤波柜原理
滤波柜又称调谐滤波器,是由R-L-C等元件组成的串联谐振电路,它主要装设在大型静止“谐波源”即大容量的晶闸管变流设备与电网设备的连接处,分别对需要消除的3、5、7、11等次的奇次高次谐波进行调谐,使之发生串联谐振,由于串联谐振时电路阻抗很小,因此可使有关奇次的谐波电流被分流吸收而不致注入到电网中去。一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大,在平衡的三相系统中,由于波形上下对称,因此不含故不含有3的整数倍的谐波,所以变频器主要产生有偶数的整数倍谐波,又因三相相位角差120°,5、7等次谐波。
二、动力滤波柜存在的主要问题及原因分析
1.存在的问题
第一,随着运行时间的延长,不同程度的出现了问题。主要表现为:刀闸发热,电容器组击穿,电容器组外壳变形,电阻烧毁,开关内部整流元件烧毁,开关误动作,电抗器铁芯发热,滤波电流三相不平衡等。
第二,调谐频率偏差较大,使设备的滤波效果大大降低。
2.产生的主要原因
第一,环境温度高,通风不好,使设备温度超过规定的最高允许温度,从而使各种元器件过热、绝缘介质老化、绝缘击穿。
第二,由于设备长期运行,使L或C值发生变化,促使滤波柜固有谐振频率F0偏移,导致某相电压或电流增大,造成元器件绝缘击穿或过热、电抗器铁芯发热、滤波电流三相不平衡等。
第三,通过对调谐频率产生偏差的各方因素进行理论分析,只要对电抗器的电感值和电容器的电容值进行调整,就可使滤波装置达到规定的滤波效果。
三、解决方案及实施措施
1.隔离刀闸及空气开关的故障处理
隔离刀闸长时间运行后刀闸转轴部分严重松动;刀口闪污、氧化严重,接触电阻严重超标;刀闸底座有碳化、烧黑痕迹;空气开关由于故障短路电流大、动作较频繁等,造成主触点严重烧灼。应定期检修或更换。
2.滤波电抗器的检查和测量
第一,检查电抗器线圈有无过热变色现象。
第二,检查楔块有无松动。发现楔块松动,可用厚度适宜的玻璃丝布层压板制作与楔块大小相当的楔条使之适当的紧固。
第三,铁心的检查。检查铁心矽钢片的紧固状态,紧固夹板,紧固状态良好。
第四,线圈电感量测量,包括线圈直流电阻R和电感值L的计算。
3.滤波电容器组的更换、组装及测量
在进行电容器更新之前应测量电容器的容量,便于更新前后的对比分析。
四、故障处理后的效果
第一,故障处理后滤波柜运行平稳且未出现任何异常,同时电气参数满足了滤除5次、7次谐波的要求,使动力滤波装置的滤波效果达到预期的目标。
第二,有效地降低了运行时的电磁噪声。
第三,在满足滤波效果的前提下,同时也满足了无功功率补偿的要求,提高了供电系统的功率因数。
第四,隔离刀闸及空气开关也都满足各项技术要求。
5结语
无功补偿、谐波吸收是电力系统保证电网质量,稳定设备正常运行,降低系统能量损耗,用好电,发好电的基础,为此,只有相互配合,密切协作,及时投入运行,才能有效地发挥电力系统的整体功能和设备效率。