[发明专利]磁性零序滤波器

说明书

技术领域

本发明属于电力电中的子滤波技术领域，特别涉及抑制三相不平衡和三次谐 波造成零线电流过大的一种磁性零序滤波器。

背景技术

随着电力电子技术在电力领域的迅速发展和广泛应用，非线性用电设备(负 载)的大量增加，商业办公楼、商场、银行、股票交易中心、学校等大型现代化 设备密集应用场所都大量存在中性线过电流问题。主要原因是电视机、计算机、 变频空调、微波炉、各种办公设备及照明电源、不间断电源等现代化设备的大量 使用，使电网中产生大量的零序电流，虽然单台功率很小，但数量庞大，使零序 谐波问题严重，零序电流在中性线上相互叠加，而且这些设备都是单相设备常常 使中性线(零线)过流严重，有些中性线电流已远超相线电流。

我国城乡配电网中大量采用三相四线制接线方式，配电变压器为Y/Yno接 线，存在很多的单相负载，因此引起配电变压器的三相不平衡运行和中性线电流 增加，造成中性点电位的偏移，出现零线电流大于相线电流的情况，电网中的不 平衡电流会增加线路及变压器的铜损和铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压 器的安全运行，降低供电质量，甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。传统 电力系统的运行模式被改变，导致电网电能质量的严重恶化。

三次谐波污染主要存在于低压配电网中。对电网危害主要有：功率损耗增加、 设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等。谐波会造成电 子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。

目前的Yyn0结线组别的三相变压器，都采用三相三柱的日字型铁芯或口字 型铁芯，一次侧绕组和二次侧绕组同在一个线包中，套在日字型铁芯的中间柱上， 口字型铁芯一次侧绕组和二次侧绕组可以分别套在两个柱上，各绕组之间相互耦 合。当二次侧负荷不平衡且有零线电流时，零线电流即为零序电流，而在一次侧 由于无中点引出线因此零序电流无法流通，故零序电流不能安匝平衡，对铁心而 言，产生激磁零序电流，它受零序激磁阻抗控制，零序激磁阻抗较大，零序电流 使相电压的对称受到影响，中性点会偏移，从而引起变压器损耗的增加。在中国 专利200720198531.1，“品字型铁芯并联电抗器”中公开了上下铁轭分别用夹件 夹持三个线圈分别套在三相心柱上，以上下铁轭中心圆圆心为基准，三相心柱之 间夹角为120°方向成品字型设置在下铁轭上，上铁轭压在三相心柱上，该专利 的上下轭铁和三相芯柱是完全分开的，上下铁轭与三相心柱之间存在气隙，气隙 是增加铁心磁阻，从而引起中性点会偏移，引起变压器损耗的增加；电抗器类产 品就是利用磁阻的原理，增加励磁电流，该专利用隙口来调整电感量或电抗值。 一般变压器里不需要气隙，尽量让磁阻变小。

在实用新型专利0124483.0中，涉及一种用于三相配电变压器所用的“品” 字形卷铁芯。卷铁芯包括三个相同呈等边三角形排列的铁芯环，三个芯柱分别由 二个铁芯环对拼、其横截面为二个近似的半圆组合而成，且接处平面密贴，每个 半圆划分为个6个梯形区域和一个菱形区域，且每个区域截面的顶点在同一圆周 上。但是三相心柱之间也存在气隙，增加铁心磁阻，从而引起中性点会偏移，引 起变压器损耗的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性零序滤波器，其特征在于，软磁材料的三相 铁芯分别插入上下铁轭的相应的孔内，上下铁轭与三相铁芯紧密连接成一体，以 上下铁轭中心圆圆心为基准，三相铁芯之间夹角为120°形成品字型布置；A、B、 C三相线圈分别套在三相铁芯上，构成的“品”字型磁道的铁芯绕组相差120°； 在开口向上的圆盖外圆上成120°分布焊接三段槽钢制成夹持件，夹持件压在三 相铁芯两端用螺栓螺母压紧。

所述三相铁芯为硅钢片，分别通过上、下铁轭的孔，交错地对插入线圈骨 架内，或单片硅钢片与上、下铁轭分别连接成一体，交错地对插；用螺栓螺母压 紧，不留气隙。

所述三相铁芯中一相铁芯的横断面形状是近似于圆的、以中心线为轴的轴 对称阶梯形。

所述夹持件用压紧螺栓螺母为在夹持件中心一根，三段槽钢端头各用一 根。