12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及油田設(shè)備潛油電泵電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置。該裝置包括30°移相變壓器、12脈沖整流器和兩組11次無(wú)源濾波器；移相變壓器的輸出一側(cè)繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側(cè)相串聯(lián)，11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器Y側(cè)的線路上；移相變壓器另一側(cè)繞組端采用三角形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的三角形側(cè)相串聯(lián)，11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器三角形側(cè)的線路上。本實(shí)用新型提供的潛油電泵變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，可有效減小對(duì)油田電網(wǎng)的污染，同時(shí)極大地提高了潛油電泵的系統(tǒng)效率。
【專利說(shuō)明】
12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及油田舉升設(shè)備潛油電栗電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]潛油電栗變頻系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波抑制技術(shù)是利用多脈沖整流橋配上不同濾波裝置實(shí)現(xiàn)濾波功能的一項(xiàng)技術(shù)，可以解決變頻器產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)造成的污染，避免對(duì)電網(wǎng)下其他設(shè)備造成損害。
[0003]潛油電栗變頻系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波抑制技術(shù)一般采用多脈沖整流加濾波的治理方式，其中潛油電栗整流大多采用6脈沖結(jié)構(gòu)，而其中濾波方式分為L(zhǎng)C調(diào)諧無(wú)源濾波器和有源濾波器，還有直接采用IGBT的PffM整流技術(shù)。
[0004]盡管6脈沖加諧波濾波器技術(shù)在潛油電栗上應(yīng)用較多，由于其輸入電流諧波分量較大，功率因數(shù)很低，加上濾波器電容容值大，很容易產(chǎn)生反饋效應(yīng)，對(duì)電機(jī)運(yùn)行造成損害。采用12脈沖有效提高整流脈沖數(shù)的同時(shí)也減小了整流時(shí)的電流幅值，濾除5次、7次諧波有較好的效果。對(duì)于整流產(chǎn)生的高次諧波，雖有源濾波器效果最好，但其價(jià)格昂貴，體積也較大，潛油電栗很少采用。LC調(diào)諧無(wú)源濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，可較強(qiáng)濾波特定次諧波，同時(shí)也適用潛油電栗可靠性高的要求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](— )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中潛油電栗變頻器產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，通過(guò)12脈沖整流方式有效抑制對(duì)電源影響很大的5次、7次諧波，加裝的11次濾波器可減小整流產(chǎn)生的11次諧波。這種多重的濾波方式可將電源一側(cè)的諧波含量從6脈沖的30%降低到約10%，既減小了對(duì)油田電網(wǎng)的污染，也提高了潛油電栗的系統(tǒng)效率。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，包括:一個(gè)30°移相變壓器、一個(gè)12脈沖整流器和兩組11次無(wú)源濾波器；
[0009]所述移相變壓器的輸出一側(cè)繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側(cè)相串聯(lián)，所述11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器Y側(cè)的線路上；
[0010]所述移相變壓器另一側(cè)繞組端采用三角形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的三角形側(cè)相串聯(lián)，所述11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器三角形側(cè)的線路上；
[0011]所述12脈沖整流器由兩組6脈沖整流三相橋串聯(lián)連接，整流后的直流母線采用串聯(lián)接法連接；
[0012]所述兩組11次無(wú)源濾波器分別并聯(lián)在移相變壓器輸出側(cè)和潛油電栗變頻系統(tǒng)12脈沖電路輸入側(cè)的線路上；
[0013]所述11次無(wú)源濾波器由調(diào)諧電抗器、濾波電容和電阻構(gòu)成，采用電抗器、濾波電容相串聯(lián)，電阻與三相角接的連接方式。
[0014]優(yōu)選地，所述濾波電容的參數(shù)與12脈沖負(fù)載的容量相對(duì)應(yīng)，調(diào)諧電抗器的諧振頻率設(shè)定與11次諧波頻率相對(duì)應(yīng)，設(shè)置為540Hz?560Hz。
[0015]優(yōu)選地，所述30°移相變壓器為三繞組變壓器，原邊采用星形接法，副邊兩個(gè)繞組分別采用星形和角形接法，可使角形繞組的輸出電壓和星形繞組的輸出電壓相位相差30°，使得整流脈動(dòng)的最大寬度是30°。
[0016](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，有效地通過(guò)12脈沖整流與11次濾波組合方式減小整流所產(chǎn)生的諧波，得到較好的濾波特性，在潛油電栗正常調(diào)頻范圍內(nèi)達(dá)到IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn);能夠降低潛油電栗變頻器諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，提高電源質(zhì)量，同時(shí)可獲得較好的輸出直流波形;可有效改善諧波可能造成的潛油電栗控制柜配電電纜、變壓器發(fā)熱及開(kāi)關(guān)控制器誤操作等不良后果，提高了潛油電栗的系統(tǒng)效率和運(yùn)行可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置的電路圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置中11次濾波器電路圖。
[0020]其中:1:移相變壓器;2、3:11次無(wú)源濾波器;4:12脈沖整流器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不是用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0022]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種12脈沖整流和11次濾波的潛油電栗變頻系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，其包括一個(gè)30°移相變壓器1、兩組11次無(wú)源濾波器2和3和12脈沖整流器4。移相變壓器輸出一側(cè)采用“Y”型方式相連，另一端與12脈沖整流端的“Y”側(cè)相串聯(lián)，11次無(wú)源濾波器2并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器“Y”側(cè)的線路上;移相變壓器另一側(cè)繞組端采用三角形“Λ”形方式連接，另一端與12脈沖整流端的“Λ”側(cè)相串聯(lián)，11次無(wú)源濾波器3并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器“Λ”側(cè)的線路上。移相變壓器采用單繞組輸入/雙繞組輸出的移相變壓器，可產(chǎn)生30°的相位差。
[0023]其中，11次無(wú)源濾波器，由調(diào)諧電抗L、濾波電容C和電阻R構(gòu)成，調(diào)諧濾波電抗器的數(shù)值為540?560Hz。
[0024]其中，移相變壓器I為三繞組變壓器，原邊采用星形接法，副邊兩個(gè)繞組分別采用星形和角形接法可使角形繞組的輸出電壓和星形繞組的輸出電壓相位相差30°，即整流脈動(dòng)的最大寬度是30 °。這樣副邊得到兩組六個(gè)電壓，經(jīng)過(guò)全波整流得到十二個(gè)脈動(dòng)波頭的電壓。12脈沖整流器4采用兩個(gè)三相6脈沖整流器不同相位的疊加可消除5次和7次諧波，12脈沖整流器輸出的電壓脈波數(shù)量多，輸出的諧波階次高，脈波幅值小。12脈沖整流器的總電流諧波失真度為10%，但11次高次諧波卻超標(biāo)2倍以上，采用針對(duì)性極強(qiáng)的無(wú)源濾波可降低高次諧波，濾波電容C和電抗器L串聯(lián)相接形成單調(diào)諧濾波電路，同時(shí)電阻與三相角接起到阻尼作用，防止產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。設(shè)置調(diào)諧濾波電抗器的數(shù)值為11次諧波的頻率，則11次諧波將大部分流入無(wú)源濾波器。通過(guò)12脈沖整流和11次濾波器可分別減小5次、7次和11次諧波，有效抑制了潛油電栗變頻裝置諧波造成的電網(wǎng)污染，保證電網(wǎng)質(zhì)量的同時(shí)也提高了潛油電栗的系統(tǒng)效率，且實(shí)現(xiàn)成本低。
[0025]本實(shí)用新型提供一種12脈沖整流和11次濾波的潛油電栗變頻系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，具有如下有益效果:
[0026](I)有效地通過(guò)12脈沖整流與11次濾波組合方式減小整流所產(chǎn)生的諧波，得到較好的濾波特性，在潛油電栗正常調(diào)頻范圍內(nèi)達(dá)到IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)；
[0027](2)有效地降低潛油電栗變頻器諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，提高電源質(zhì)量，同時(shí)可獲得較好的輸出直流波形；
[0028](3)有效地改善諧波可能造成的潛油電栗控制柜配電電纜、變壓器發(fā)熱及開(kāi)關(guān)控制器誤操作等不良后果，提高了潛油電栗的系統(tǒng)效率和運(yùn)行可靠性。
[0029]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，其特征在于，包括:一個(gè)30°移相變壓器、一個(gè)12脈沖整流器和兩組11次無(wú)源濾波器； 所述移相變壓器的輸出一側(cè)繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側(cè)相串聯(lián)，所述11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器Y側(cè)的線路上； 所述移相變壓器另一側(cè)繞組端采用三角形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的三角形側(cè)相串聯(lián)，所述11次無(wú)源濾波器并聯(lián)在移相變壓器一側(cè)繞組和12脈沖整流器三角形側(cè)的線路上;所述12脈沖整流器由兩組6脈沖整流三相橋串聯(lián)連接，整流后的直流母線采用串聯(lián)接法連接;所述兩組11次無(wú)源濾波器分別并聯(lián)在移相變壓器輸出側(cè)和潛油電栗變頻系統(tǒng)12脈沖電路輸入側(cè)的線路上;所述11次無(wú)源濾波器由調(diào)諧電抗器、濾波電容和電阻構(gòu)成，采用電抗器、濾波電容相串聯(lián)，電阻與三相角接的連接方式。2.如權(quán)利要求1所述的12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，其特征在于，所述濾波電容的參數(shù)與12脈沖負(fù)載的容量相對(duì)應(yīng)，調(diào)諧電抗器的諧振頻率設(shè)定與11次諧波頻率相對(duì)應(yīng)，設(shè)置為540Hz?560Hz。3.如權(quán)利要求1所述的12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網(wǎng)側(cè)諧波抑制裝置，其特征在于，所述30°移相變壓器為三繞組變壓器，原邊采用星形接法，副邊兩個(gè)繞組分別采用星形和角形接法，可使角形繞組的輸出電壓和星形繞組的輸出電壓相位相差30°，使得整流脈動(dòng)的最大寬度是30°。
【文檔編號(hào)】H02M1/12GK205430042SQ201620143830
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日
【發(fā)明人】王念興, 崔博, 張慶軍, 韓繼強(qiáng), 霍云華, 李華成
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局, 大慶油田力神泵業(yè)有限公司