12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網側諧波抑制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及油田設備潛油電泵電氣技術領域，特別涉及一種12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網側諧波抑制裝置。該裝置包括30°移相變壓器、12脈沖整流器和兩組11次無源濾波器；移相變壓器的輸出一側繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側相串聯，11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器Y側的線路上；移相變壓器另一側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相串聯，11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器三角形側的線路上。本實用新型提供的潛油電泵變頻網側諧波抑制裝置，可有效減小對油田電網的污染，同時極大地提高了潛油電泵的系統效率。
【專利說明】
12脈沖加11次濾波的潛油電泵變頻網側諧波抑制裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及油田舉升設備潛油電栗電氣技術領域，特別涉及一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置。
【背景技術】
[0002]潛油電栗變頻系統網側諧波抑制技術是利用多脈沖整流橋配上不同濾波裝置實現濾波功能的一項技術，可以解決變頻器產生的諧波對電網造成的污染，避免對電網下其他設備造成損害。
[0003]潛油電栗變頻系統網側諧波抑制技術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脈沖結構，而其中濾波方式分為LC調諧無源濾波器和有源濾波器，還有直接采用IGBT的PffM整流技術。
[0004]盡管6脈沖加諧波濾波器技術在潛油電栗上應用較多，由于其輸入電流諧波分量較大，功率因數很低，加上濾波器電容容值大，很容易產生反饋效應，對電機運行造成損害。采用12脈沖有效提高整流脈沖數的同時也減小了整流時的電流幅值，濾除5次、7次諧波有較好的效果。對于整流產生的高次諧波，雖有源濾波器效果最好，但其價格昂貴，體積也較大，潛油電栗很少采用。LC調諧無源濾波器結構簡單，價格較低，可較強濾波特定次諧波，同時也適用潛油電栗可靠性高的要求，具有廣闊的市場前景。
【實用新型內容】
[0005](— )要解決的技術問題
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，以克服現有技術中潛油電栗變頻器產生的諧波對電網的影響，通過12脈沖整流方式有效抑制對電源影響很大的5次、7次諧波，加裝的11次濾波器可減小整流產生的11次諧波。這種多重的濾波方式可將電源一側的諧波含量從6脈沖的30%降低到約10%，既減小了對油田電網的污染，也提高了潛油電栗的系統效率。
[0007](二)技術方案
[0008]為了解決上述問題，本實用新型提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，包括:一個30°移相變壓器、一個12脈沖整流器和兩組11次無源濾波器；
[0009]所述移相變壓器的輸出一側繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側相串聯，所述11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器Y側的線路上；
[0010]所述移相變壓器另一側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相串聯，所述11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器三角形側的線路上；
[0011]所述12脈沖整流器由兩組6脈沖整流三相橋串聯連接，整流后的直流母線采用串聯接法連接；
[0012]所述兩組11次無源濾波器分別并聯在移相變壓器輸出側和潛油電栗變頻系統12脈沖電路輸入側的線路上；
[0013]所述11次無源濾波器由調諧電抗器、濾波電容和電阻構成，采用電抗器、濾波電容相串聯，電阻與三相角接的連接方式。
[0014]優選地，所述濾波電容的參數與12脈沖負載的容量相對應，調諧電抗器的諧振頻率設定與11次諧波頻率相對應，設置為540Hz?560Hz。
[0015]優選地，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°，使得整流脈動的最大寬度是30°。
[0016](三)有益效果
[0017]本實用新型提供一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，有效地通過12脈沖整流與11次濾波組合方式減小整流所產生的諧波，得到較好的濾波特性，在潛油電栗正常調頻范圍內達到IEEE519-1992標準;能夠降低潛油電栗變頻器諧波對電網的污染，提高電源質量，同時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、變壓器發熱及開關控制器誤操作等不良后果，提高了潛油電栗的系統效率和運行可靠性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置的電路圖；
[0019]圖2為本實用新型12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置中11次濾波器電路圖。
[0020]其中:1:移相變壓器;2、3:11次無源濾波器;4:12脈沖整流器。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不是用來限制本實用新型的范圍。
[0022]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例提供一種12脈沖整流和11次濾波的潛油電栗變頻系統網側諧波抑制裝置，其包括一個30°移相變壓器1、兩組11次無源濾波器2和3和12脈沖整流器4。移相變壓器輸出一側采用“Y”型方式相連，另一端與12脈沖整流端的“Y”側相串聯，11次無源濾波器2并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器“Y”側的線路上;移相變壓器另一側繞組端采用三角形“Λ”形方式連接，另一端與12脈沖整流端的“Λ”側相串聯，11次無源濾波器3并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器“Λ”側的線路上。移相變壓器采用單繞組輸入/雙繞組輸出的移相變壓器，可產生30°的相位差。
[0023]其中，11次無源濾波器，由調諧電抗L、濾波電容C和電阻R構成，調諧濾波電抗器的數值為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°，即整流脈動的最大寬度是30 °。這樣副邊得到兩組六個電壓，經過全波整流得到十二個脈動波頭的電壓。12脈沖整流器4采用兩個三相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2倍以上，采用針對性極強的無源濾波可降低高次諧波，濾波電容C和電抗器L串聯相接形成單調諧濾波電路，同時電阻與三相角接起到阻尼作用，防止產生諧振現象。設置調諧濾波電抗器的數值為11次諧波的頻率，則11次諧波將大部分流入無源濾波器。通過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污染，保證電網質量的同時也提高了潛油電栗的系統效率，且實現成本低。
[0025]本實用新型提供一種12脈沖整流和11次濾波的潛油電栗變頻系統網側諧波抑制裝置，具有如下有益效果:
[0026](I)有效地通過12脈沖整流與11次濾波組合方式減小整流所產生的諧波，得到較好的濾波特性，在潛油電栗正常調頻范圍內達到IEEE519-1992標準；
[0027](2)有效地降低潛油電栗變頻器諧波對電網的污染，提高電源質量，同時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、變壓器發熱及開關控制器誤操作等不良后果，提高了潛油電栗的系統效率和運行可靠性。
[0029]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，其特征在于，包括:一個30°移相變壓器、一個12脈沖整流器和兩組11次無源濾波器； 所述移相變壓器的輸出一側繞組采用Y形方式連接，另一端與12脈沖整流器端的Y側相串聯，所述11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器Y側的線路上； 所述移相變壓器另一側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相串聯，所述11次無源濾波器并聯在移相變壓器一側繞組和12脈沖整流器三角形側的線路上;所述12脈沖整流器由兩組6脈沖整流三相橋串聯連接，整流后的直流母線采用串聯接法連接;所述兩組11次無源濾波器分別并聯在移相變壓器輸出側和潛油電栗變頻系統12脈沖電路輸入側的線路上;所述11次無源濾波器由調諧電抗器、濾波電容和電阻構成，采用電抗器、濾波電容相串聯，電阻與三相角接的連接方式。2.如權利要求1所述的12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，其特征在于，所述濾波電容的參數與12脈沖負載的容量相對應，調諧電抗器的諧振頻率設定與11次諧波頻率相對應，設置為540Hz?560Hz。3.如權利要求1所述的12脈沖加11次濾波的潛油電栗變頻網側諧波抑制裝置，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°，使得整流脈動的最大寬度是30°。
【文檔編號】H02M1/12GK205430042SQ201620143830
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月25日
【發明人】王念興, 崔博, 張慶軍, 韓繼強, 霍云華, 李華成
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局, 大慶油田力神泵業有限公司