[发明专利]铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电能质量控制技术领域，特别是涉及一种铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置。

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。随着城市的现代化，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非线性电器设备会产生大量的谐波电流，尤其是零序谐波，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。

零序谐波电流尤其是3倍次谐波电流在中性线上叠加而不相互抵消，致使完全平衡的系统也会产生较大的中性线电流。中性线电流过大不仅增大了配电网网损而且会使中性线过载过热。在配电网中中性线过载过热经常引起中性线断线，中性线断线会使中性点电位偏移，中性点电位偏移会对额定电压为220V的单相负荷产生不良影响，导致三相设备(如电机等)出力下降、过热甚至烧毁等异常现象。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置，为配电网中产生的零序谐波电流提供一个低阻通道，使零序谐波电流在零序滤波器和负荷之间流动，不经中性线流回系统，滤除配电网中性线上的零序谐波电流。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一种铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置，包括零序滤波器，所述零序滤波器包括铁芯和线圈；

所述铁芯包括第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱、第四芯柱、第一铁轭和第二铁轭，所述线圈包括第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、第五绕组和第六绕组，所述第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、第五绕组和第六绕组的匝数相同；

所述第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱和第四芯柱平行，所述第一芯柱与所述第二芯柱构成第一平行平面，所述第一芯柱与所述第三芯柱构成第二平行平面，所述第一芯柱与所述第四芯柱构成第三平行平面，所述第一平行平面与所述第二平行平面的夹角为120度，所述第二平行平面与所述第三平行平面的夹角为120度，所述第三平行平面与所述第一平行平面的夹角为120度；

所述第二绕组、第四绕组和第六绕组按预设方向缠绕在所述第一芯柱上，所述第二绕组、第四绕组和第六绕组之间绝缘；

所述第一绕组按所述预设方向缠绕在所述第二芯柱上，所述第三绕组按所述预设方向缠绕在所述第三芯柱上，所述第五绕组按所述预设方向缠绕在所述第四芯柱上；

所述第一绕组的首端接线端连接在电源三相导线中的A相导线和负荷之间，所述第一绕组的末端接线端连接所述第四绕组的末端接线端，所述第三绕组的首端接线端连接在所述电源三相导线中的B相导线和所述负荷之间，所述第三绕组的末端接线端连接所述第六绕组的末端接线端，所述第五绕组的首端接线端连接在所述电源三相导线中的C相导线和所述负荷之间，所述第五绕组的末端接线端连接所述第二绕组的末端接线端，所述第二绕组、第四绕组和第六绕组的首端接线端相连后接入中性线。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置，零序滤波器包括四个芯柱，第二芯柱、第三芯柱和第四芯柱的空间位置角互差120度，第一芯柱位于第二芯柱、第三芯柱和第四芯柱的位置确定的三角形的中心处，第一芯柱上绕制3个绕组，其余芯柱上各绕制一个绕组，6个绕组匝数相等，第一绕组、第三绕组和第五绕组为上半绕组，第二绕组、第四绕组和第六绕组为下半绕组，每相绕组被分成两个半绕组，分别位于两个不同的芯柱上，每一相的电压是由两个位于不同芯柱上的半绕组反向连接而得。同时将三个下半绕组出线端短接后连接到电网的中性线上，三个上半绕组与三相电网直接并联。零序滤波器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铁芯结构改变的配电网中性线零序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。同时零序滤波器的铁芯结构空间对称，三相磁路相互独立，互不影响，可以有效降低零序滤波器的漏磁，减小零序滤波器的阻抗，零序滤波器并联在线路中，零序滤波器的阻抗越小，零序电流越容易流入零序滤波器，提高零序滤波器的滤波效果。

附图说明

图1为一个实施例中铁芯结构改变的配电网中性线零序谐波抑制装置接线示意图；

图2为一个实施例中零序滤波器的绕制方式示意图；

图3为一个实施例中阻零器的绕制方式示意图一；

图4为一个实施例中阻零器的绕制方式示意图二；