羅氏線圈在有源濾波中有哪些應(yīng)用呢?
非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用帶來(lái)了一系列諧波問(wèn)題。
諧波的主要危害包括:
增加電力設(shè)施負(fù)荷,降低系統(tǒng)功率因數(shù),降低發(fā)電、輸電、用電設(shè)備的有效容量和效率,造成設(shè)備浪費(fèi)、線路浪費(fèi)和電能損耗;
造成無(wú)功補(bǔ)償電容器諧振和諧波電流放大,導(dǎo)致電容器組因過(guò)流或過(guò)電壓而損壞或無(wú)法投入運(yùn)行;
諧波會(huì)改變保護(hù)繼電器的動(dòng)作特性,引起繼電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作,導(dǎo)致繼電保護(hù)等自動(dòng)裝置的紊亂。
為了消除或減少電網(wǎng)中的諧波,人們提出了無(wú)源濾波和有源濾波的解決方案。無(wú)源濾波(fc)主要利用阻容元件的lc諧振特性,在系統(tǒng)中針對(duì)特定頻率形成低阻
通道。這種低電阻通道與系統(tǒng)阻抗形成分流關(guān)系,允許諧波成分流經(jīng)濾波系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行濾波。有源濾波(apf)利用現(xiàn)代電力電子器件,主動(dòng)產(chǎn)生與系統(tǒng)諧波同
幅反相的諧波,從而“抵消”系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波。
有源濾波器的原理圖可以看出,測(cè)量負(fù)載電流并輸入電流跟蹤控制電路是有源濾波器的關(guān)鍵環(huán)節(jié),測(cè)量精度和響應(yīng)時(shí)間將直接影響濾波效果。
工程問(wèn)題
有源濾波器的應(yīng)用行業(yè)包括電鍍企業(yè)、水處理設(shè)備、石化企業(yè)、大型商場(chǎng)寫字樓、精密電子企業(yè)、機(jī)場(chǎng)/港口供電系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。負(fù)載電流從幾百安培到幾千安培不等。通常情況下,濾波器制造商使用傳統(tǒng)ct測(cè)量負(fù)載電流,但由于現(xiàn)場(chǎng)條件不同,面臨不同的困難。
在改造工程中,由于母線或電纜已經(jīng)安裝,使用穿芯ct時(shí)必須進(jìn)行大量的拆裝工作;
有的開關(guān)柜內(nèi)部空間狹小,母線間距剛好符合絕緣要求,ct尺寸大于間隙,安裝困難。或者ct尺寸合適,但工程師現(xiàn)場(chǎng)施工難度很大;
公共汽車的大小和形狀差異很大。不同的項(xiàng)目需要采購(gòu)不同尺寸的ct,給采購(gòu)工作帶來(lái)很多困難。有些項(xiàng)目甚至要定制ct,不僅成本高,還可能影響工期;
有些項(xiàng)目剛開始的時(shí)候負(fù)荷很小,隨著時(shí)間的發(fā)展負(fù)荷逐漸增大。如果選擇小范圍的ct,后期由于飽和問(wèn)題需要更換ct。如果一開始選擇大范圍的ct,那么一開始電流就很小,會(huì)影響測(cè)量精度和濾波效果。
羅氏線圈(rogowski coil),全稱羅哥夫斯基線圈,由于羅氏線圈不含鐵芯,也稱空心線圈。
羅氏線圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過(guò)一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路,就可以真實(shí)還原輸入電流。
rogowski coil線圈無(wú)鐵磁材料,無(wú)磁滯效應(yīng),相位誤差幾乎為零;沒(méi)有磁飽和現(xiàn)象,所以測(cè)量范圍可以從幾安培到幾百千安培的電流;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,與被測(cè)電流無(wú)直接電路連接。響應(yīng)頻率帶寬為0.1hz-1mhz。與傳統(tǒng)的鐵芯變壓器相比,羅果夫斯基線圈具有測(cè)量范圍寬、精度高、穩(wěn)定可靠、響應(yīng)頻率寬、測(cè)量和繼電保護(hù)功能強(qiáng)、體積小、重量輕、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
羅氏線圈可用于繼電保護(hù)、可控硅、變頻調(diào)速、電阻焊等信號(hào)畸變嚴(yán)重、電流大的場(chǎng)合,如電爐、短路試驗(yàn)、雷電信號(hào)采集等。
羅氏線圈無(wú)磁芯,二次輸出為小電壓信號(hào),易于轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),非常符合未來(lái)產(chǎn)品環(huán)保化、數(shù)字化的技術(shù)趨勢(shì),未來(lái)將在越來(lái)越多的應(yīng)用中取代傳統(tǒng)ct產(chǎn)品。