ГОСТ Р 59031-2020 Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Фильтры активные электрические. Требования и руководство по применению

     4.4 Типы преобразователей для активных фильтров

4.4.1 В составе активных фильтров могут применяться преобразователи двух основных типов:

- преобразователи тока (ПТ), в звене постоянного тока которых используются индуктивные накопители энергии;

- преобразователи напряжения (ПН), в звене постоянного тока которых используются емкостные накопители энергии.

4.4.2 Преобразователи тока

Режим работы ПТ определяется наличием в звене постоянного тока катушки индуктивности (реактора), имеющей большое сопротивление для всего спектра фильтруемых гармоник. Для обеспечения надлежащей работы необходимо, чтобы ток протекал через катушку индуктивности непрерывно. Если в какой-то момент времени компенсация гармоник не требуется, то необходимо обеспечить сброс энергии, накопленной в катушке индуктивности, или локализовать ее в пределах преобразователя. Схемы однофазного и трехфазного преобразователей тока приведены на рисунке 1.

     а) Однофазный преобразователь тока

     б) Трехфазный преобразователь тока

     1 - сторона переменного тока; L - катушка индуктивности; / - ток

     Рисунок 1 - Схемы преобразователей тока

4.4.3 Преобразователи напряжения

Режим работы преобразователя напряжения, работающего в качестве активного фильтра, определяется наличием в звене постоянного тока конденсаторной батареи, имеющей низкое сопротивление для всего спектра фильтруемых гармоник, характерное для источника напряжения. Для сети переменного тока преобразователь напряжения также является источником напряжения.

Схемы преобразователей напряжения приведены на рисунках 2-5.

Однофазные активные фильтры основаны на однофазных мостовых преобразователях напряжения [см. рисунок 2а)].

В большинстве случаев в системах активной фильтрации для систем низкого и среднего напряжения используют трехфазные преобразователи [см. рисунок 2б)], хотя также могут применяться три отдельных однофазных преобразователя. Трехуровневый преобразователь [см. рисунок 2в)] используют для минимизации потерь и при необходимости для увеличения мощности. Эта схема также позволяет осуществлять симметрирование напряжения сети.

Модульные многоуровневые преобразователи напряжения (ММПН) составляют из однотипных модулей, каждый из которых является преобразователем напряжения, способным действовать в режиме ШИМ, что позволяет получать высокую частоту модуляции при относительно небольшой частоте ШИМ отдельных модулей. На рисунке 2г) приведены возможные схемы ММПН, состоящие из однофазных полумостовых и [см. рисунок 2г)] и мостовых М [см. рисунок 2е)] модулей, соединяемых последовательно по портам переменного напряжения. ММПН позволяют наращивать напряжение преобразователя до 35 кВ и выше без использования согласующих трансформаторов.