直流換流站交流PLC濾波器調(diào)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(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)實(shí)例給出一個(gè)交流PLC濾波器調(diào)諧特性的測試方法，通過試驗(yàn)檢測交流PLC濾波器調(diào)諧特性是否滿足設(shè)計(jì)功能要求。

【關(guān)鍵詞】交流PLC濾波器調(diào)諧特性試驗(yàn)

高壓直流換流站的換流閥在觸發(fā)期間，由于閥電壓的突變將產(chǎn)生干擾噪音，干擾噪音使換流變壓器交流側(cè)開關(guān)場和輸電線路導(dǎo)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(chǎn)生干擾。為避免換流閥產(chǎn)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(cè)設(shè)置交流PLC濾波器。PLC濾波器設(shè)計(jì)的目的是將10 kHz到20 MHz范圍內(nèi)載波線路的干擾水平限制在一個(gè)可接受的水平。為測試交流PLC濾波器能否將產(chǎn)生的諧波控制在可接受的水平內(nèi)，在換流站PLC濾波器投運(yùn)前需進(jìn)行單元件和調(diào)諧特性試驗(yàn)，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(yàn)中需分別測試各部分的元件參數(shù)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(guī)交流PLC濾波器配置元件額定參數(shù)見表1：

二、試驗(yàn)項(xiàng)目及方法

交流PLC濾波器能否正常工作主要看其調(diào)諧點(diǎn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，調(diào)諧點(diǎn)是影響濾波器濾波效果的關(guān)鍵因素。測試過程中需分別對濾波器PLC-L1、PLC-L2、PLC-C1進(jìn)行測試，整個(gè)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(yàn)工器具（見表2）。3、交流PLC濾波器試驗(yàn)接線。（1）交流PLC濾波器元件參數(shù)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(diǎn)為原理圖中A、 B點(diǎn)，PLC-L2測試點(diǎn)為原理圖中C、B點(diǎn)。4、交流PLC濾波器試驗(yàn)方法。（1）交流PLC濾波器元件參數(shù)測試。按照元件參數(shù)測試接線圖3測量濾波器中PLC-C1、PLC-L1、

PLC-L2元件參數(shù)。（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(yīng)包含基波50 Hz，并包含最高諧振點(diǎn)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(jù)已經(jīng)測得的數(shù)據(jù)，在諧振點(diǎn)附近應(yīng)以<0.1 Hz頻率間隔搜索PLC-C1濾波器的諧振點(diǎn)，并記錄諧振頻率下的V1、V2、V3電平值；③利用式（1）、（2）計(jì)算不同頻率點(diǎn)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(jì)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(yàn)判據(jù)

1、被測試PLC濾波器各單元件電容、電感、電阻參數(shù)與出廠電感值比較應(yīng)≤2%，主電容偏差應(yīng)≤±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(shí)測調(diào)諧特性與理論調(diào)諧特性應(yīng)一致。

四、試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

1、現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)在良好天氣條件下進(jìn)行，環(huán)境溫度≥5℃，相對濕度≤80%。2、為減小干擾對測試結(jié)果的影響，需在斷開濾波器與外部設(shè)備連接線條件下進(jìn)行交流PLC參數(shù)測試。3、試驗(yàn)前需做好試驗(yàn)區(qū)隔離措施，現(xiàn)場試驗(yàn)電源需安全可靠。4、幅頻特性試驗(yàn)工作應(yīng)在設(shè)備單元件測試合格后進(jìn)行。

五、結(jié)束語

通過現(xiàn)場試驗(yàn)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(zhǔn)確測試高壓直流換流站中交流PLC濾波器的各項(xiàng)特性指標(biāo)，為工程順利投產(chǎn)提供了可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李燕青，陳志業(yè)，李鵬，等.電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù).華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，28（4）：19-22

[2]趙婉君.高壓直流輸電工程技術(shù)[.北京：中國電力出版社，2004

[3]袁清云.特高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及在我國的應(yīng)用前景.電網(wǎng)技術(shù)，2005，29（14）：1-3

[4]張萬榮，任軍輝，王蔚華.±800 kV特高壓直流輸電工程交流PLC濾波器設(shè)計(jì)研究.高壓電器，2007，43（6）： 431-437

[5]劉麗芳，杜明軍.高壓直流換流站載頻噪聲濾波器.電力建設(shè)，2007，（1）：62- 64

[6]張勁松.高壓直流換流站噪聲綜合治理研究.電力建設(shè)，2007，（8）：14- 16