技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是一種電力系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種零磁通濾波裝置。

背景技術(shù)

由于電力電子設(shè)備的廣泛使用，這些設(shè)備在工作時就會產(chǎn)生諧波，雖然對諧波已經(jīng)采取治理措施，但是治理效果的良莠不濟，電網(wǎng)中仍存在大量的背景諧波。對于對許多用戶，本身設(shè)備不產(chǎn)生或者產(chǎn)生很少的諧波，但是用電設(shè)備對電網(wǎng)電能質(zhì)量要求很高，這樣因為背景諧波的存在，將使設(shè)備無法正常的工作。傳統(tǒng)的解決方案是在用電設(shè)備處加裝并聯(lián)濾波器(包括無源濾波器和有源濾波器)，并聯(lián)濾波器只是濾出設(shè)備產(chǎn)生諧波，但是對電網(wǎng)背景諧波沒有任何辦法。對于不產(chǎn)生或者產(chǎn)生很少的諧波的用戶，加裝并聯(lián)濾波器完全是浪費，且根本無法解決用戶實際問題。

傳統(tǒng)的濾波方式，不管是有源濾波器還是無源濾波器，它們均是解決用戶設(shè)備產(chǎn)生諧波，防止諧波流入電網(wǎng)，達(dá)到凈化電網(wǎng)的目的。但是對由電網(wǎng)流入負(fù)載的諧波，它們均無法解決和治理。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種零磁通濾波裝置，能夠解決電網(wǎng)背景諧波對負(fù)載影響，其作為隔離吸收諧波的裝置，對于用電設(shè)備來說，有效吸收背景諧波，有效改善變壓器電壓波形；對于電網(wǎng)來說，吸收設(shè)備產(chǎn)生的諧波，減少諧波流入電網(wǎng)。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型包括：進(jìn)線開關(guān)柜和與之相連的零磁通濾波器，其中：三相的進(jìn)線開關(guān)柜通過銅排與電源三相進(jìn)線相連，零磁通濾波器的輸出端與電力系統(tǒng)負(fù)載相連，零磁通濾波器上設(shè)有三相旁路開關(guān)。

所述的零磁通濾波器包括：三組相同結(jié)構(gòu)的濾波電路，該濾波電路包括：連接于輸入端和輸出端之間的第一電感、與第一電感耦合的第二電感以及連接于第二電感兩端的電容。

所述的第一電感為：大功率非晶合金環(huán)型電抗器。

所述的第二電感與電容諧振于電網(wǎng)工頻頻率，即其諧振頻率為50Hz，在工頻下呈現(xiàn)低阻抗，其他頻次下呈現(xiàn)高阻抗。

所述的耦合，具體實現(xiàn)方式為：第一電感與第二電感通過鐵芯、空氣形成閉合磁路。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用一種工藝和結(jié)構(gòu)簡單的濾波器，解決電網(wǎng)背景諧波對用戶用電設(shè)備的影響。由于采用的電容電抗諧振于電網(wǎng)工頻頻率，從而使電抗器對基波電流的阻抗非常小，而對其它頻率的電流(諧波電流)產(chǎn)生較大的阻抗，因而使得基波電流能順利通過零磁通電抗器為后端負(fù)荷供電，而電源側(cè)的諧波電流被隔離于電抗器前端；同理負(fù)載側(cè)的(電抗器后端)的諧波電流也無法返送到電源側(cè)。使得零磁通濾波器即隔離了外部系統(tǒng)(電源側(cè))諧波對負(fù)載設(shè)備的影響，又吸收了負(fù)載側(cè)產(chǎn)生的各次諧波，使得用電設(shè)備即不會受電源諧波的干擾又不會影響上端供電電源正常供電。同時在零磁通濾波器旁設(shè)旁路開關(guān)，即使零磁通濾波器故障也不影響負(fù)載的正常供電。

附圖說明

圖1為本實用新型示意圖；

圖2為零磁通濾波器示意圖；

圖中：電源進(jìn)線1、銅排2、進(jìn)線開關(guān)柜3、零磁通濾波器4、負(fù)載5、旁路開關(guān)6、第一電感7、第二電感8、電容9。

圖3為實施例中不加裝零磁通濾波器的負(fù)載電壓電流波形示意圖；

圖4為實施例中加裝零磁通濾波器的負(fù)載電壓電流波形示意圖；

圖5為實施例中不加裝零磁通濾波器的諧波電壓畸變率示意圖；

圖6為實施例中加裝零磁通濾波器的諧波電壓畸變率示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本裝置包括：零磁通濾波器4和旁路開關(guān)6通過電纜和銅排2并聯(lián)，將零磁通濾波器和旁路開關(guān)并聯(lián)回路通過電纜和銅排串聯(lián)接于進(jìn)線開關(guān)柜3和負(fù)載5之間，進(jìn)線開關(guān)柜另一側(cè)通過電纜和銅排串聯(lián)接入電源進(jìn)線1。

如圖2所示，所述的零磁通濾波器4中第二電感8與電容9串聯(lián)連接，第二電感8與第一電容9組成串聯(lián)回路通過磁路與第一電感7耦合。

結(jié)合具體實例進(jìn)一步說明，在150KW電阻加熱負(fù)載應(yīng)用中，額定電流為216A，不加零磁通濾波器，系統(tǒng)的電流電壓波形如圖4所示，諧波電壓如圖5所示(THDv為2.1％)，當(dāng)加入零磁通濾波器4(第一電感量0.12mh/450A和第二電感21.4mh/39A和電容器型號BKMJ 0.45-30-1(472μf))，諧波電壓如圖6所示(THDv為1.1％)。

通過仿真圖3和圖4對比，加入零磁通濾波器后電壓電流波形得到明顯改善，波形更加平滑；對比圖5和圖6，諧波電壓由2.1％降到1.1％，降幅47.6％。

本裝置不同于常規(guī)的濾波裝置，它需要串聯(lián)在供電設(shè)備與負(fù)載之間。特別適用負(fù)載對電網(wǎng)要求較高場合。

上述具體實施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本實用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進(jìn)行局部調(diào)整，本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實施所限，在其范圍內(nèi)的各個實現(xiàn)方案均受本實用新型之約束。