《高压电力滤波装置设计应用导则》

高压电力滤波装置 设计与应用导则

（The Rule for Design and Application of High-voltage Power Filter）

****-**-** 发布 ****-**-**实施

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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*********提出。

本规范由**************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 本规范主要起草人：

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目 录

1 范围 .............................................................................................................................................7 2 规范性引用文件............................................................................................................................7 3 术语 .............................................................................................................................................8

3.1谐波 .....................................................................................................................................8

3.1.1 公共连接点 (point of common coupling) ................................................................8

3.1.2 谐波测量点 （harmonic measurement points）........................................................8 3.1.3 基波分量 （fundamental component）......................................................................8 3.1.4 谐波分量 (harmonic component) ..............................................................................8 3.1.5 谐波次数 (h) (harmonic order) ..............................................................................8 3.1.6 谐波总量 (total harmonic content) .......................................................................8 3.1.7 谐波含有率 (HR) (harmonic ratio) .........................................................................9 3.1.8 总谐波畸变率 (THD) (total harmonic distortion).................................................9 3.1.9 谐波源 (harmonic source) .......................................................................................9 3.1.10 特征谐波 （characteristic harmonic） ........................................................................9 3.1.11 非特征谐波 （non-characteristic harmonic） ..............................................................9 3.2 功率.....................................................................................................................................9

3.2.1 瞬时功率（p）（instantaneous power） ....................................................................9 3.2.2 有功功率（P）（active power） ................................................................................9 3.2.3 无功功率（Q）（negative power）.............................................................................9 3.2.4 视在功率（S）（apparent power）.............................................................................9 3.2.5 畸变功率（N）（distortion power） .........................................................................9 3.2.6 复功率（S）（geometric power） ............................................................................9 3.2.7 功率因数（?）（power factor） ..............................................................................9 3.3滤波装置 ............................................................................................................................ 10

3.3.1 滤波装置 (Filter) .................................................................................................... 10 3.3.2 无源滤波器(其代表符号为PF)（Passive filter）........................................................ 10 3.3.3 调谐滤波器 （Tuned harmonic filter） ...................................................................... 10 3.3.4 调谐频率(f0) （Tuned frequency） .......................................................................... 10 3.3.5 单调谐滤波器 （Band pass filter） ........................................................................... 10 3.3.6 高通滤波器（High pass filter） ................................................................................. 10 3.3.7 滤波支路 （Filter branch） ...................................................................................... 10 3.3.8 主电路 （Primary circuit） ....................................................................................... 10 3.3.9 辅助电路 （Secondary circuit） ................................................................................ 10 3.3.10 滤波回路次数（Filter order）.................................................................................. 10 3.3.11 滤波回路调谐次数（Filter Tuned harmonic order） ................................................... 10 3.3.12 高压无源电力滤波装置（high voltage electric passive filter） .................................... 10 3.4滤波装置参数 ..................................................................................................................... 11

3.4.1 装置的额定电压(UN) ................................................................................................ 11 3.4.2 滤波回路的额定电流(IN) ......................................................................................... 11 3.4.3 滤波电容器的额定容量(SCN) ..................................................................................... 11

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3.4.4 滤波回路的基波补偿容量（S1N） .............................................................................. 11 3.4.5 电容器的额定电压（UCN）......................................................................................... 11 3.4.6 电抗器的额定电压 （ULN） ....................................................................................... 11 3.4.7 额定电抗率（KN） .................................................................................................... 11 3.4.8 基波感抗(XN) ........................................................................................................... 11 3.4.9 最大工作电流 （IMAX） ............................................................................................. 11 3.4.10 谐波滤除率（KLh） ................................................................................................. 11 3.4.11 品质因数(q) .......................................................................................................... 12 3.4.12 安装容量（assemble capacity） ............................................................................... 12

3.4.13 基波容量（fundamentl capacity） ............................................................................ 12

4 设计原则 .................................................................................................................................... 12

4.1 可靠性 ............................................................................................................................... 12 4.2 安全性 ............................................................................................................................... 12 4.3 功能要求............................................................................................................................ 12 4.4 灵活性 ............................................................................................................................... 12 4.5 其他特殊要求 .................................................................................................................... 12 4.6 经济性 ............................................................................................................................... 12 5 设计依据 .................................................................................................................................... 13

5.1设计条件 ............................................................................................................................ 13

5.1.1 环境条件 ................................................................................................................. 13

5.1.2 电源及供配电系统 ................................................................................................... 13 5.1.3 负载条件 ................................................................................................................. 14 5.2设计要求 ............................................................................................................................ 14

5.2.1 接入电网基本要求 ................................................................................................... 14 5.2.2 电压控制 ................................................................................................................. 14

5.2.3 电压波动限制 .......................................................................................................... 14 5.2.4 频率波动适应 .......................................................................................................... 14 5.2.5 考核点谐波制值要求................................................................................................ 14 5.2.6 无功补偿要求 .......................................................................................................... 16 5.2.7 安全运行要求 .......................................................................................................... 16 5.2.8 可靠性要求.............................................................................................................. 16 5.2.9 运行方式要求 .......................................................................................................... 17 5.2.10 接线要求 ............................................................................................................... 17 5.2.11 环保要求 ............................................................................................................... 17

5.2.12 安装布置要求 ........................................................................................................ 17

6 高压无源滤波装置设计方法 ........................................................................................................ 17

6.1无功补偿容量计算 .............................................................................................................. 17

6.1.1 计算公式 ................................................................................................................. 17 6.1.2 无功补偿对电压变动改善效果评价与无功补偿装置控制方式的确定.......................... 18 6.2滤波装置类型的确定 ........................................................................................................... 19

6.2.1 常用滤波装置的类型................................................................................................ 19 6.2.2 滤波装置类型的确定原则......................................................................................... 20 6.3高压无源滤波装置的接线 .................................................................................................... 20 6.4滤波装置的组合 .................................................................................................................. 20

6.4.1 滤波装置组合的定义................................................................................................ 21

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