[发明专利]一种具有液冷系统的有源电力滤波器

说明书

一种具有液冷系统的有源电力滤波器，包括液冷设备、有源电力滤波器本体；液冷设备包括水冷箱体、放气阀、水温检测机构、换热器、具有水泵的水箱、过滤器；水冷箱体的侧端具有进水管、出水管，进水管外侧和换热器的出水端连接，换热器的进水端和水箱出水端连接，水箱的进水端和过滤器出液端连接，过滤器的进液端和水冷箱体出水管外侧连接；进水管外侧和换热器出水端之间连接的管道上分别安装有放气阀、水温检测机构；水温检测机构的信号输出端、水泵的电源输入端和有源电力滤波器本体的控制器信号输入端、水泵控制电源输出端分别电性连接。本发明水冷方式为APF等部件进行有效散热，降低了发热部件的温度，减少了能耗，并提高了相关部件使用寿命。

技术领域

本发明涉及有源电力滤波器设备技术领域，特别是一种具有液冷系统的有源电力滤波器。

背景技术

APF(有源电力滤波器)是电力谐波治理的关键解决技术方案。APF并联接入电网后，通过外部互感器实时检测电网中的谐波，并通过逆变产生反机的补偿电流，动态滤除电网中的谐波。APF可以独立运行，也可以通过并联实现更大的补偿容量，适合供电领域中各种容量场合的谐波治理要求；同时，设备的运行不受电网结构和负载类型的影响，不会与系统发生谐振，完美的实现了各种负载的谐波治理。APF还可以实现动态无功补偿，用于改善电网的功率因数。APF广泛应用于通信、大型设备制造工厂、计算机中心、烟草、银行、医疗、冶金、石化、电子、造纸、建筑等行业不一而论。

APF工作时，自身会产生较大热量。现有有源电力滤波器，一般是通过风冷方式为其核心发热部件(比如电路板及线圈、开关器件IGBT等)进行散热，风冷方式由于散热效果有限，无法有效满足APF的散热需要，因此相应的会造成不必要的电损耗，且还存在噪音大的问题，并增加了出现故障的几率，对APF的应用造成了不利的制约。综上，提供一种通过液冷系统进行有效散热的APF显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有APF使用的风冷冷却器因结构所限存在如背景所述弊端，本发明提供通过水冷方式为APF关键部件进行有效散热，具有运行噪音低、无高频电抗噪声、提高运行可靠性和产品维护周期、滤除谐波效果好的优点，且还具有多种补偿功能，并提高了供电系统可靠性等的一种具有液冷系统的有源电力滤波器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有液冷系统的有源电力滤波器，其特征在于，包括液冷设备、有源电力滤波器本体；所述液冷设备包括水冷箱体、放气阀、水温检测机构、换热器、具有水泵的水箱、过滤器；所述水冷箱体的侧端具有进水管、出水管，进水管外侧和换热器的出水端连接，换热器的进水端和水箱的出水端连接，水箱的进水端和过滤器的出液端连接，过滤器的进液端和水冷箱体的出水管外侧连接；所述进水管外侧和换热器的出水端之间连接的管道上分别安装有放气阀、水温检测机构；所述水温检测机构的信号输出端、水泵的电源输入端和有源电力滤波器本体的控制器信号输入端、水泵控制电源输出端分别电性连接；所述有源电力滤波器本体的发热部件和水冷箱体的吸热面安装在一起；所述有源电力滤波器本体采用三电平拓扑结构供电方式，有源电力滤波器本体的控制器采用DSP和FPGA芯片，并采用低速散热风扇；所述有源电力滤波器本体的电抗器是高品质磁芯电抗器；所述控制器能控制有源电力滤波器本体的储能电容、磁芯电抗器实现谐波补偿、无功补偿、不平衡补偿等多种补偿功能，用户能自行设定选择补偿功能；所述有源电力滤波器本体具有过流限制功能、消除谐振功能，提高了供电系统的可靠性。

进一步地，所述控制器还具有过载、过电压、欠电压、过电流保护，以及自诊断功能；还具有缓启动控制回路，避免启动瞬间过大的冲击电流，并限制在额定范围内功能。

进一步地，所述高品质磁芯电抗器，运行时无高频电抗噪声；低速散热风扇能减少杂物吸入损坏扇叶及内部其他部件的风险，提高运行可靠性和产品维护周期。

进一步地，所述三电平拓扑结构能产生更少的电感和开关损耗，提高整体系统效率；DSP和FPGA芯片，可全部滤除设备运行中3次到50次谐波，或选择滤除特定次数谐波。