[发明专利]集成滤波电感变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器，特别涉及一种集成滤波电感变压器。

背景技术

随着我国工业的高速发展，对电力的需求越来越大，电网的负荷也越来越重；同时，高压直流输电、电气化铁道、城市轻轨、电解化工、电解冶金、钢铁、造纸等工业领域产生大量的电力谐波；广大居民生活用电也产生大量电力谐波。这在一定程度上恶化了电网的供电质量，也对同一电网下的其它用户造成了影响。在电力系统中，谐波污染已经成了一大公害。为了解决这一问题，一般采用了无源滤波和有源滤波的方法，也就是在公用电网的公共连接处并联相应的谐波抑制装置。这些谐波抑制装置都是人为的制造谐波阻抗或者控制谐波阻抗，从而达到滤除特定次谐波的目的。这些谐波抑制装置虽然能较好的解决谐波对公用电网的污染，但效果欠佳，且成本太高。

发明内容

为了解决现有电力系统中谐波污染严重的技术问题，本发明提供一种集成滤波电感变压器。本发明可以抑制变压器铁心的谐波磁通，达到滤除一次绕组谐波的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括一次绕组、二次绕组，以及各次特征谐波的LC谐振电路，所述谐振电路的电抗L为两段逆并联的对称交错式绕组，与一次二次绕组绕于同一铁心之上，上下对称布置。

本发明的技术效果在于：本发明在变压器中集成各次特征谐波的LC谐振电路，且所述谐振电路的电抗L为两段逆并联的绕组，并绕在二次绕组外侧，上下对称布置，这样可以对变压器铁心谐波磁通加以抑制，从而有效地阻止了谐波回流至变压器一次侧，从源头上阻断了谐波污染，改善了滤波效果；本发明削弱了变压器铁芯中的谐波磁通，因而对变压器的绝缘、降损有利；本发明中各滤波所需电感均集成于变压器之中，这样能省去原先为布置电抗器所需要的空间，降低了成本；本发明在不同负载条件下，其综合电抗值保持恒定，对该次谐波频率下呈现出谐振状态，形成对谐波电流的零电抗短路环，具有很好的谐波磁通抑制效果，从而实现良好滤波的目的。

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明集成滤波电感单相变压器的示意图。

图2是本发明集成滤波电感三相变压器的绕组示意图。

图3是本发明集成滤波电感变压器的绕组原理接线图。

图1中，6、8是一次绕组，5、7是二次绕组；1、3是5次集成滤波绕组；2、4是7次集成绕组。

图2中，8、10、12是一次绕组，7、9、11是二次绕组；1、3、5是5次集成滤波绕组；2、4、6是7次集成绕组。

图3中，1是一次绕组，2是二次绕组；3是7次集成滤波绕组，4是5次集成绕组；5是7次外接滤波电容，6是5次外接滤波电容。

具体实施方式

参见图1和图2，图1中集成了5、7次特征谐波的LC谐振电路绕组的结构示意图。图1中，6、8是一次绕组，5、7是二次绕组；1、3是5次集成滤波绕组；2、4是7次集成绕组。图2中，8、10、12是一次绕组，7、9、11是二次绕组；1、3、5是5次集成滤波绕组；2、4、6是7次集成绕组。变压器的低压绕组置于靠近铁心的内侧，高压绕组置于低压绕组外侧，而5次和7次滤波电感绕组则与高压绕组和低压绕组布置在同一个铁心之上。其中各次滤波绕组为两段逆并联对称交错式绕组，这种线圈在漏磁场图形方面可以划分为一些相同的单元，每个单元是由一半线匝组成的。而交错式绕组相互之间的漏磁方向是相反的。当变压器负载变化时，相应的漏磁将会基本抵消，那么由负载变化引起的漏磁变化对集成滤波电感的影响将降低到很小的程度，从而能达到退耦消磁的作用，使集成滤波电感的电抗值基本保持恒定。

上述的实施例中，只以最常见的5、7次谐波为例，其他各次谐波绕组方式与5、7次相同。

如图3所示，1是一次绕组，2是二次绕组；3是7次集成滤波绕组，4是5次集成绕组；5是7次外接滤波电容，6是5次外接滤波电容。各次滤波电感绕组均外接了相应的滤波电容，其中电容与电感的配置需要满足该次谐波下的谐振要求。