晶闸管整流装置的谐波.docx

1晶闸管整流装置的谐波分析谐波电流注入电网，使供电系统各处电压产生谐波分量，有可能和供电系统形成并联谐振或 串联谐振，所在供电系统接入大功率的整流装置之前，应进行谐波分析，预测谐波量的大小 及产生的危害，并提出相应的抑制措施整流装置所产生的谐波，有特征谐波和非特征谐波之分特征谐波是指整流装置运行在正常 条件下所产生的谐波，所谓正常条件是指：（1）网侧电压各相对称且为正弦波；（2）变压器、 整流臂（阀）的参数和整流延迟角也对称；（3）直流侧电流为理想恒定值特征谐波具有离 散性的幅值频谱，可利用数学方法进行比较准确的计算下面以中国铝业河南分公司水电厂（以下简称：河电）整流直降工程中的整流装置为例来分析晶闸管整流产生的高次谐波的特 征1.1晶闸管整流设备的概况河电整流所现装备4组整流直降机组，4台整流变压器参数如下：型号：ZHSFPU :115kV/1005VNS : 49588kVANI :249.74/（2 x 14280）AN接线方式：Y /dd ;U 二 10.84%;I 二0.23%In 5 11 d ① N移相角分别为：—22.522.54台整流柜参数如下：输入电压：3〜1000V AC接线方式：同相逆并联额定输出：40.25MW输出电压：1120V DC输出电流：35000A DC其接线方式如图1所示§ 1# 丨 2# ■蠱-22.5,|

电角度，与网侧绕组分别组成 Y /d和Y /d的接线组别，考虑到4台整流变相邻之间有15的移相角（即从n 11 n 5+ 22.5〜+7.5~—7.5~—22.5则整流变阀侧电压相序如图2所示£2整流变阀侧电压相序E整流柜采用同相逆并联的接线方式，组成两组三相桥式全控整流电路，其整流柜接线如图3 （以整流柜接线为例，每个桥臂上有四个晶闸管并联使用，图中只画出一个）所示从图1〜图3的分析可知：河电直降整流系统，在4台整流机组同时运行时，对于110kV的 网侧来说，等效于一个整流相数为24相，整流脉波数P=48的整流线路则该整流系统在 网侧所产生的高次谐波的谐波次数n由下式决定：n = kp 土 1式中：n--谐波次数；k-—自然数，取1、2、3......；p--整流脉波数XT23 T12Z波次数n=47、49、9■； V'.'△字-T签■ J5......以上的可见，当k取自然数时， 这样的一个条件，即4' 流系统但在实际应用中，如若4台机组中有一台退出运行，或者是4台机组不在同一条母 线上运行时，情况就不同了，此时，整流机组所产生的谐波量将大大增加，且所产生的特征 谐波也只能由三相桥式整流方式来决定了流柜播线图1.2晶闸管整流装置的谐波分析I、勺结论，是基于 r相、对称的整女口图3中，设整流柜输出直流电流为1，以整流变阀侧A相为例，设A相电流为，，若设d a晶闸管触发延迟角a =0 ,则i的波形如图4所示:a1 :IdII-11 —5 Tf /fir Fg j■r-2 it n/6 -7n/6 n/Sn 7n/6 lln/6Idl i的表达式为:a图4 IWflBA相电流玻形图"0 -k < wt <一5兀 /6=f (wt) = < 0Id0-5k / 6 < wt < -k 16一兀 /6 < wt

根据该函数i的特点，i的傅里叶级数展开式为：a a。