高压滤波器使用说明
高压直流输电系统交流滤波器故障与保护分析
高压直流输电系统交流滤波器故障与保护分析摘要：在高压直流系统中，交流过滤器在消除谐波和反应补偿方面起着重要的作用。
高压输电系统是其稳定可靠运行的重要组成部分，直接关系到整个高压输电系统的安全性和稳定性。
交流过滤器通常与转换变压器的交流电并联，它不仅能承受高压，而且还能承受设备的稳定性和绝缘水平，因为它有大量的基本和谐波电流。
因此，有必要对交流过滤器的保护进行全面的研究，并对交流过滤器的故障机制和交流过滤器保护的原理和配置进行研究，这是非常有用的。
关键词：高压直流输电；交流滤波器；故障分析；保护方案直流高压系统中的交流滤波器具有谐波电流限制和反应补偿的双重功能，其可靠的运行直接影响整个直流高压系统的安全性和稳定性。
分析了短路、冷凝器故障、设备过载和滤波器失谐等问题。
通过故障分析和EMTDC/PSCAD仿真，系统地研究了故障可配置保护，指出了各保护的特点和不足，为实际直流工程中交流滤波器保护的选型和配置提供了理论指导。
一、交流滤波器的构成与故障类型1.差动保护。
交流滤波器发生短路故障时，母线侧电流ct1i与接地侧电流CT3I产生电流差，差动保护是通过检测该电流差来判断故障。
然而，在交流滤波器外部故障的情况下，由于变压器传输误差引起的差动保护检测到的差动电流可称为不平衡电流。
为了区分被检测到的差动电流是由内部故障引起的还是由不平衡电流引起的，交流滤波器一般采用比制动差动保护作为主要保护，选择交流滤波器接地电流CT3 I作为制动电流。
外区故障时接地侧电流大，制动量大；当故障发生在带内时，接地侧电流会不同程度地减小，保证了故障在带内能够快速准确地排除，提高了差动保护的灵敏度。
建立比率制动式差动保护动作方程如式（1）所示。
（1）其中：Icdqd为差动电流启动值，设置通过交流滤波器过电压时的最大不平衡电流；Kref为信度系数；K1是过电压的倍数；Ker是电流互感器的具体误差；Kaper为电流互感器的非周期系数；Kst为电流互感器的同型系数；∆m为电流互感器匹配误差；Ie为交流滤波器的二次额定电流；K为比制动系数，根据交流滤波器末端金属接地故障时保护的灵敏度设置。
雷诺尔高压变频说明书
雷诺尔科技股份有限公司 RENLE
1 产品概述 ..................................................................................................................................................... 3 1.1 安全须知 .......................................................................................................................................... 3 1.2 使用注意事项 .................................................................................................................................. 3 1.3 产品特色 .......................................................................................................................................... 3 1.4 型号说明 .......................................................................................................................................... 4 1.5 产品构成 .......................................................................................................................................... 5 1.7 技术参数 .......................................................................................................................................... 7 1.8 应用领域 .......................................................................................................................................... 9
滤波器的基础知识2
一．滤波器的基础知识1．滤波器的功能滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。
滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。
2．滤波器的分类( 1）按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
( 2）按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。
带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
( 3）按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
①．无源滤波器：仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。
这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。
②．有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。
这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。
3. 滤波器的主要参数(1）通带增益A0：滤波器通带内的电压放大倍数。
高压直流输电滤波器设计
1 绪论1.1 课题的研究背景和意义高压直流输电技术的能力十分优越，其容量大，能够进行高电压和远距离输电，这些特征性能在交流输电技术中都不存在，近年来电力电子装置不断进步，高压直流输电技术应用越来越广。
我国地域十分宽广，能源分布存在差异，随着我国经济的发展，将适宜于大容量、远距离输电的电力系统技术推广至全国是非常必要的，由此高压直流输电的作用凸显。
它既能够减轻运力不足的压力，又可以减少能源运输燃料费用，从而减少能源输送的成本。
为了保障大范围内良好的资源配置和共享，目前全国正在进行南北互供、西电东送、全国联网的电力建设，既可以解决资源分配和经济发展不均的矛盾，又能够实现大区域范围的联网和控制，电力建设事业任务重大。
但高压直流输电系统亦有不少缺点，大量谐波U和谐波I产生于各种电力电子设备中，系统受到了越来越严重的危害。
谐波频率与基波频率呈整数倍关系，是一种正弦波分量，具有周期性，常常被称为次数非常高的谐波。
电力系统中最主要的谐波源是换流仪装置中的整流装置和逆变装置，换流装置的特征性能为非线性，能将直流逆变为交流和将交流转换为直流，但在此过程中形成的波形非理想正弦波，而是脉动的波形，且大量的谐波将会产生。
由于各类不对称因素及交流电力系统的U畸变对系统产生影响，故大量非特征谐波存在于系统中，且其产生过程、变化规律均很复杂。
如果换流装置相连的交流网络具有不同频率，系统除了含有特征谐波以及非特征谐波以外，还有间谐波。
谐波对电力系统的危害非常严重，它会使装置械中的铁耗、铜耗以及介质损失和消耗增多从而使装置械的使用寿命缩短，当通信、控制和保护正常工作时亦会受到干扰，系统的正常运行被扰乱，进而引发系统故障和事故。
高压直流输电系统有非常大的输电容量，换流站产生较多谐波，为保证系统能够安全稳定经济可靠的运行，抑制谐波尤为必要。
1.2 电力系统谐波的产生及危害1.2.1 电力系统谐波的产生电力系统中次数非常高的谐波大部分出现在各种类型的非线性器件中，含有半导体非线性器件的电子装置则是为首的谐波源，这些设备在有合适的条件下将出现次数高的谐波，从而使得负荷电流波的形状发生畸形变化，其中由整流装置中含有的谐波占最多的部分。
滤波器超全资料
滤波器超全资料滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。
利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。
滤波的概念滤波是信号处理中的一个重要概念，滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。
一般来说，滤波分为经典滤波和现代滤波。
经典滤波是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念，根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。
在经典滤波和现代滤波中，滤波器模型其实是一样的（硬件方面的滤波器其实进展并不大），但现代滤波还加入了数字滤波的很多概念。
滤波电路的原理当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。
L愈大，滤波效果愈好。
滤波器的作用1、将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比；2、滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度；3、从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。
理想滤波器与实际滤波器理想滤波器使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器，其通带和阻带之间有明显的分界线。
高压无源滤波装置验收规范
高压无源电力滤波装置验收规范2006-08-25发布2006-09-01实施河北省电力公司发布前言制定本规范旨在为了更好地贯彻国家对电力设备、电能质量等有关方面的标准和管理规定，保证高压无源电力滤波装置的安全可靠运行和良好的技术性能指标，确保电网和用户供电设备的安全运行，保障供电电能质量。
附录A：主电路及辅助电路元器件选择附录B：符号说明本规范自下发之日起实行。
本规范由河北省电力公司提出。
本规范由河北省电力公司生产部归口管理。
本规范由河北省电力研究院负责起草。
本规范的参加起草单位有沧州供电公司、教育部电能质量工程研究中心、石家庄供电公司。
本规范主要起草人：段晓波、高钧、饶群、岳国良、王承业、高红梅。
高压无源电力滤波装置验收规范1 范围1.1 本规范对高压无源电力滤波装置进行了定义、分类，规定了技术要求、试验方法、检验规则、产品标识以及铭牌的基本内容等。
1.2 本规范适用于工频50Hz、额定电压为6、10和35kV的高压配电系统中由电容器、电抗器和电阻器组合而成的单调谐滤波回路、C型高通滤波回路、二阶阻尼高通滤波回路（其他无源滤波器可参照执行），用于吸收、滤除用户或系统特定次数谐波电流的无源电力滤波装置(以下简称滤波装置)。
1.3 本规范适用于河北省南部电网各发、供电单位的所有变电所、配电系统以及接入电网的电力用户变电所的滤波装置。
1.4 滤波装置的验收，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
1.5 兼顾滤波的无功补偿装置验收，参照本规范执行。
2 规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本规范引用而构成为本规范的条文，在规范出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差GB 12326-2000 电能质量电压允许波动和闪变GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差GB/T 2681-1981 电工成套装置中的导线颜色GB 3906-1991 3～35kV交流金属封闭开关设备GB/T 10229-1988 电抗器GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求。
直流输电与FACTS技术-Ch5-谐波和滤波器
2020/10/22
脉动换流器模型的谐波电压源的计算公式为
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5.3 换流装置直流侧的特征谐波
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5.3 换流装置直流侧的特征谐波
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5.3 换流装置直流侧的特征谐波
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5.3 换流装置直流侧的特征谐波
直流侧的谐波电流
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5.4 非特征谐波
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5.1 概述
在分析换流器的特征谐波时，假设换流器处于理想的换流 状态，即： ➢ 换流变压器交流母线电压为恒定频率的理想正弦波， 不含任何谐波分量。 ➢ 换流变压器三相结构对称，各相的阻抗和变比完全相 等。 ➢ 同一个12脉动换流器的Y，y和Y，d换流变压器组的阻 抗和变比完全相等。 ➢ 每周期的12个脉冲严格按电角度30°等距触发。 ➢ 换流器直流侧的电流为不含任何谐波分量的恒定直流 电流， 相当于平波电抗器的电感量为无穷大。
上式可看出，交流侧线电流中只含有12k±1次谐波
2020/10/22
5.2 换流装置交流侧的特征谐波 计及换相过程影响时
当考虑换相电抗的影响时，换相期间 的叠弧角圆滑了线电流波形的矩形边 缘。这就削减了谐波分量的幅值。
计算将变得极为复杂，实际计算只须 从谐波电流In与基波电流I1的百分数与 α和μ的关系曲线中查取就行了。
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高压直流输电系统中滤波器对控制效果影响的研究
高压直流输电系统中滤波器对控制效果影响的研究段志芳;张恺【摘要】指出了在高压直流输电系统中，由大量电力电子设备构成的换流器核心系统给直流输电带来了两方面问题，即系统的控制问题和电力电子设备造成的谐波污染问题，针对这两个问题，综合分析滤波器和控制器在高压直流输电系统中的相互作用，通过Matlab仿真软件，建立高压直流输电系统的仿真模型，并在给定控制器的直流系统仿真模型上搭建滤波装置仿真直流输电线路电压电流波形，仿真结果证实在高压直流输电系统中，加装滤波器会使得系统中控制器的控制效果更优。
%Converter core system consisted of multiple power electronic equipment causes two major problems for HVDC system:one is the control problem and the other is harmonic pollution due to power electronic equipment. In view of the problems,this paper comprehensively analysed the interactions between filter and controller. Based on Matlab simulating software,the simulation model of HVDC system was built,and filter was installed on the model of the certain controller to simulate the voltage and current wave of DC transmission lines. The simulation result verified that the filter renders the controller to be more effective for HVDC transmission system.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P8-10)【关键词】滤波器;控制效果;高压直流输电;Matlab仿真【作者】段志芳;张恺【作者单位】山西大学，山西太原 030013;国网山西省电力公司检修公司，山西太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TP15由于在远距离、大容量输电的情况下，高压直流输电技术比起交流输电技术更优，特别是在我国这个西电东送、南北互联的电气时代，直流输电技术就越发显示了其独特的价值。