[发明专利]新型三相零序谐波串联电抗器

说明书

一、所属技术领域

本发明涉及一种适合电力系统使用的零序谐波串联电抗器，它是一种对零序谐波 电流具有很大阻抗，而同时对基波电流具有零阻抗的新型电抗器，其作用是限制零序谐波 短路电流，实现谐波节能。它不用LC谐振回路就能实现零序谐波与基波的分离，理论上能实 现基波零损耗和零压降，属电力节能和谐波治理技术领域。

二、背景技术

电力系统中的谐波来自电气负载，影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用 电设备，也就是说非线性用电设备是主要的谐波源，当电力系统向非线性设备供电时，这些 设备在吸收基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送大量的高次 谐波，谐波源产生的谐波，与其非线性特性有关。当前，电力系统的谐波源，按其非线性特性 主要分几大类：

a.各种铁心设备，如电动机、变压器、电抗器等，其铁磁饱和特性呈现非线性，电流 为非正弦波形。

b.各种交直流换流装置(整流器、逆变器、变频调速器)以及晶闸管可控开关设备 等，在化工、冶金、矿山等大量工矿企业广泛使用；

c.各种电焊机，其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性，导致电流不规则地 波动。其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。

d.日常生活设备：如日光灯、节能灯、电磁炉、微波炉、彩色电视机、电脑、办公自动 化设备、变频空调、电子整流充电器等。

在理想的交流电力系统中，电流和电压都是纯粹的正弦波。谐波的产生，是负载电 流的非线性所引起(电流非正弦形)。非正弦电流中包含有各种不同的谐波成分，这些谐波 电流通过负载内阻时，就会在负载内阻上产生各种不同的谐波电压降，而内阻谐波电压是 与电源电压串联的，从而引起电源电压的畸变。由于谐波电压源自负载，谐波功率的流向就 是从负载反流到用户配电变压器，与基波功率的流向相反。

根据数学中的傅立叶级数分析，非正弦波的周期量可分解成基波分量和具有基波 频率整数倍的谐波分量。各次谐波的相序是不相同的，分正序、负序和零序三类，三相平衡 系统中的各次谐波相序如下表所示：

次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 相序 + - 0 + - 0 + - 0 + - 0 + - 0 ...