[发明专利]一种新型非谐振无源零序滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器，特别涉及一种新型非谐振无源零序滤波器

背景技术

在低压配电系统中,三相四线制供电方式是最主要的供电方式,在工业现场和民用建筑中得到广泛应用。随着城市的现代化,出现了大量的大型商厦和写字楼,在这些建筑中存在着大量的个人计算机、办公自动化设备、变频空调、照明电源及不间断电源等电器设备。这些设备都会在电网中产生大量的零序谐波电流,即使它们的单台功率较小,但因其总数庞大,所带来的谐波污染是极其严重的。零序谐波电流(主要是3次谐波电流)在中线上相互叠加,使得中线电流中的谐波状况异常严重。中线谐波电流使得中线电流大大超过了它的设计值造成中线故障，也会使公用变压器过热,加快绝缘老化,使故障隐患大大增加。同时还会造成中线对地电势升高，严重时可导致中性线烧断，引起三相电压严重不对称，可能造成大面积用电设备损坏。此外零序谐波还使公用电网中的元件产生附加损耗，降低了用电设备效率，大量的3次谐波流过中性线时会导致线路长期过热甚至发生火灾。

为了抑制系统中的中性线谐波电流,目前主要采用的无源和有源滤波方式。但这两种方式均存在不足。无源滤波器的谐波特性受系统参数的影响大，容易过载，电容器参数随着介质老化容易发生变化，出现失谐现象，降低滤波效果，并且材料消耗多，体积较大。而有源滤波器在成本、可靠性、过载能力方面都存在一定的问题从而限制了其广泛应用。

发明内容

本发明提供一种新型非谐振无源零序滤波器，它投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点外，还克服了其许多缺点，如滤波特性不受电网参数影响、不对其他谐波产生放大作用、没有失谐问题等；和有源滤波器相比，成本低廉、工作可靠、过载能力强。同时，可以实现基波零序的低阻通道，对单相负载造成的严重不平衡具有明显的负载平衡作用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明提供的一种低压配电网中性线谐波抑制装置，包括铁芯和线圈。所述铁芯1由三个在空间完全对称，空间位置角互差120°的芯柱X1、X2和X3，和分布在装置上部和下部上的上铁轭E1和下铁轭E2构成，所述铁轭为圆形，所述线圈由6个线组L11、L12、L21、L22、L31、L32组成。

所述铁芯对应于A、B、C三相的三个芯柱；所述三个芯柱上分别绕制有两个匝数相同绕组。

所述X1上绕制有L11和L12两个绕组；X2上绕制有L21和L22两个绕组；X3上绕制有L31和L32两个绕组。所述连接方式为L11首端和系统A相连接，末端和L22末端相连；L21首端和系统B相连接，末端和L32末端相连；L31首端和系统C相连接，末端和L12末端相连；L12、L22、L32的首端连接到一起后和系统中性线N连接。

本发明的有益效果为：

由于线圈的六个绕组匝数相等，结构一致，按照上述方法连接后，零序磁通相互抵消，对零序性质的电流表现为漏抗，为零序性质的谐波提供了低阻通道，从而使零序性质的谐波电流在低压配电网中性线谐波抑制装置和非线性负载之间流动，不流入系统，实现中性线谐波的抑制效果。由于三个芯柱在空间完全对称，因此三相磁路分布是均匀的，零序磁通的补偿效果达到最佳，有效地实现中性线谐波的滤除。

附图说明

图1是本发明的拓扑结构图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供的一种低压配电网中性线谐波抑制装置，包括铁芯1和线圈2。

所述铁芯1由三个在空间完全对称，空间位置角互差120°的芯柱X1、X2和X3，和分布在装置上部和下部上的上铁轭E1和下铁轭E2构成，所述铁轭为圆形，所述线圈2由6个线组L11、L12、L21、L22、L31、L32组成。

所述铁芯1对应于A、B、C三相的三个芯柱；所述三个芯柱上分别绕制有两个匝数相同绕组。

所述X1上绕制有L11和L12两个绕组；X2上绕制有L21和L22两个绕组；X3上绕制有L31和L32两个绕组。

所述连接方式为L11首端和系统A相连接，末端和L22末端相连；L21首端和系统B相连接，末端和L32末端相连；L31首端和系统C相连接，末端和L12末端相连；L12、L22、L32的首端连接到一起后和系统中性线N连接。