[实用新型]一种三调谐交流滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种特高压直流接入特高压交流电网换流站用的交流滤波器，特别是关于一种在特高压换流站内与变压器结合滤波用的三调谐交流滤波器。

背景技术

传统换流站用的交流滤波器均借助小组开关直接并联在交流母线上，实现换流器谐波滤除和无功平衡，将注入交流电网的谐波控制在标准要求之内，保证交流电网的电能质量。由于传统的直流输电工程换流站交流场母线电压最高为500kV，因此工程上通常是配备500kV滤波器小组开关。

随着我国国民经济和电网建设的高速发展，进行特高压直流接入特高压交流是建设大电网的必然趋势：通过利用交流特高压网架大功率、远距离输送能力，解决500kV电网短路电流超标、线路走廊紧张的问题，同时还可以提升大电网安全稳定运行水平，促进电网安全稳定运行。由于特高压直流直接接入特高压交流方案中换流站交流场母线电压升至1000kV,因此采用原有的滤波器成套技术方案，需要配备适用于1000kV交流母线的滤波器小组开关。但是目前市场上尚无满足此要求的滤波器小组开关，如果对滤波器小组开关进行全新的研发设计，会极大地增加滤波器成套的投资造价。

为降低特高压直流接入特高压交流换流站滤波器成套投资造价，确保换流站整体投资造价合理可行，同时又能满足谐波治理和无功补偿要求，本实用新型拟提出一种新型的交流滤波器。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种三调谐交流滤波器，该滤波器能在特高压换流站内与变压器结合使用，滤除换流器产生的各种谐波，同时控制系统谐波在可接受范围内，并提供换流器换相所需的无功功率，保证交流、直流系统正常运行。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种三调谐交流滤波器，其特征在于：它由三个低压电容器C1、C2、C3，三个电抗器L1-Ztr、L2、L3，二个电阻器R1、R2和一电抗器避雷器F1构成；其中，所述电抗器L1-Ztr为高压电抗器；所述低压电容器C2、电抗器L2、电阻器R1并联构成第一谐振回路，所述低压电容器C3、电抗器L3、电阻器R2并联构成第二谐振回路；所述第一、第二谐振回路和高压电抗器L1-Ztr依次串联后再与所述电抗器避雷器F1并联形成一电路回路，所述电路回路的一端串联所述低压电容器C1。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型与换流站变压器串联接在交流母线上，作为一个小组滤波器进行整体投切，可以有效降低滤波器小组开关的使用数量，解决了特高压直流直接接入特高压交流电网后换流站谐波治理投资费用高的问题。

2、本实用新型两端并联无功补偿电容器，能够利用换流站原有的投切控制策略，完成谐波滤除，实现换流站无功平衡补偿，可以有效降低换流站交流场滤波器成套的投资成本。

本实用新型结构简单，控制方便，可以广泛应用在±800kV/±1100kV特高压直流经常规结构变压器直接接入1000kV交流电网方案中。

附图说明

图1是本实用新型接入换流站交流母线示意图；

图2是本实用新型的组成电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型三调谐滤波器由三个低压电容器C1、C2、C3，三个电抗器L1-Ztr、L2、L3，二个电阻器R1、R2和一电抗器避雷器F1构成。

其中，电抗器L1-Ztr为高压电抗器；低压电容器C2、电抗器L2、电阻器R1并联构成第一谐振回路，低压电容器C3、电抗器L3、电阻器R2并联构成第二谐振回路；第一、第二谐振回路和高压电抗器L1-Ztr串联后再与电抗器避雷器F1并联形成一电路回路，该电路回路的一端串联低压电容器C1。

如图2所示，本实用新型在使用时，两端并联无功补偿电容器SC，并于低压电容器C1的一端串联连接换流站变压器Ztr(图中虚线框中所示)，变压器Ztr的另一端则接在交流母线上，从而与变压器Ztr一起作为一个小组滤波器进行整体投切。

本实用新型的具体参数可以按照以下方法选定：

1）确定换流站内换流器所产生的各次谐波次数和大小。

2）初步设计三调谐交流滤波器的参数。

3）优化滤波器接入换流器的容量和短路阻抗，确定换流器漏抗大小。

4）搭建三调谐交流滤波器模型，结合变压器进行系统仿真计算，确保换流站的交流系统谐波在可接受范围内。

5）根据仿真结果对三调谐交流滤波器的参数进行优化。

6）将优化后的三调谐交流滤波器再次带入系统模型中进行核算。