直流換流站交流PLC濾波器調諧特性測試方法

李溪

【摘要】本文介紹了高壓直流換流站交流PLC濾波器的原理及作用，結合現場試驗實例給出一個交流PLC濾波器調諧特性的測試方法，通過試驗檢測交流PLC濾波器調諧特性是否滿足設計功能要求。

【關鍵詞】交流PLC濾波器調諧特性試驗

高壓直流換流站的換流閥在觸發期間，由于閥電壓的突變將產生干擾噪音，干擾噪音使換流變壓器交流側開關場和輸電線路導線攜帶干擾電流，攜帶干擾電流的引出線通過磁和電耦合將對交叉或鄰近的電力通訊線路產生干擾。為避免換流閥產生的干擾噪音對載波通訊造成影響，需在換流變壓器交流側設置交流PLC濾波器。PLC濾波器設計的目的是將10 kHz到20 MHz范圍內載波線路的干擾水平限制在一個可接受的水平。為測試交流PLC濾波器能否將產生的諧波控制在可接受的水平內，在換流站PLC濾波器投運前需進行單元件和調諧特性試驗，以校核PLC濾波器的濾波效果是否滿足要求。

一、交流PLC濾波器原理

（1）交流PLC濾波器主要由PLC-C1、PLC-L1、PLC-L2三部分組成，試驗中需分別測試各部分的元件參數和阻抗幅頻特性。交流PLC濾波器原理見下圖1。

（2）以±500kV寶雞換流站為例，常規交流PLC濾波器配置元件額定參數見表1：

二、試驗項目及方法

交流PLC濾波器能否正常工作主要看其調諧點是否達到設計要求，調諧點是影響濾波器濾波效果的關鍵因素。測試過程中需分別對濾波器PLC-L1、PLC-L2、PLC-C1進行測試，整個交流PLC濾波器與其他電氣回路斷開。

1、測試流程（見圖2）。2、試驗工器具（見表2）。3、交流PLC濾波器試驗接線。（1）交流PLC濾波器元件參數測試接線見圖3。（2）交流PLC濾波器PLC-C1幅頻特性測試接線見圖4。PLC-L1、PLC-L2濾波器頻響特性測試接線同PLC-C1測試接線圖，PLC-L1測試點為原理圖中A、 B點，PLC-L2測試點為原理圖中C、B點。4、交流PLC濾波器試驗方法。（1）交流PLC濾波器元件參數測試。按照元件參數測試接線圖3測量濾波器中PLC-C1、PLC-L1、

PLC-L2元件參數。（2）交流PLC-C1濾波器幅頻特性測試。

按照圖4接線，測試步驟如下：①頻率測量范圍應包含基波50 Hz，并包含最高諧振點兩倍以上頻率。因此選擇頻率測量范圍從30～2500 Hz。在0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1250、1500、1750、2000、2100kHz頻率處測量PLC-C1濾波器V1、V2、V3電平值；②根據已經測得的數據，在諧振點附近應以<0.1 Hz頻率間隔搜索PLC-C1濾波器的諧振點，并記錄諧振頻率下的V1、V2、V3電平值；③利用式（1）、（2）計算不同頻率點的濾波器阻抗值，并繪出PLC-C1濾波器阻抗幅頻特性曲線。

PLC-C1濾波器等效阻抗按如下公式計算：

Z= 10（dBV2-dBV3）/20×R（1）或Z=（10（dBV1-dBV3）/20-1）×R（2）

用同樣方法測試PLC-L1、PLC-L2濾波器阻抗幅頻特性。

三、試驗判據

1、被測試PLC濾波器各單元件電容、電感、電阻參數與出廠電感值比較應≤2%，主電容偏差應≤±1%。

2、交流PLC濾波器幅頻特性需滿足以下條件方可判定合格。

（1）實測調諧特性與理論調諧特性應一致。

四、試驗中的注意事項

1、現場試驗應在良好天氣條件下進行，環境溫度≥5℃，相對濕度≤80%。2、為減小干擾對測試結果的影響，需在斷開濾波器與外部設備連接線條件下進行交流PLC參數測試。3、試驗前需做好試驗區隔離措施，現場試驗電源需安全可靠。4、幅頻特性試驗工作應在設備單元件測試合格后進行。

五、結束語

通過現場試驗證明，本文介紹的測試方法簡單可靠，采用的測試儀器易于使用，能夠準確測試高壓直流換流站中交流PLC濾波器的各項特性指標，為工程順利投產提供了可靠依據。

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