專利名稱：用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濾波成套裝置，特別是用于三相四線制交流 系統(tǒng)的零序濾波成套裝置。
背景技術：
隨著電力技術的不斷發(fā)展，大量的非線性負載、特別是越來越多 的采用電力電子技術的用電負荷急劇增加，大量的高次諧波回饋到供
電系統(tǒng)。在三相四線制交流系統(tǒng)中，如整流器、UPS電源、電子調
速裝備、熒光燈系統(tǒng)、計算機、微波爐、節(jié)能燈、調光器、變頻器等 單相非線性負荷產生大量零序諧波，如果零序諧波回饋到供電系統(tǒng)
中，在中性線上疊加，使中性線零序電流過大，導致過負荷故障1. 變壓器過載，溫升加大，減小使用容量，加速絕緣老化，減少使用壽 命。2.中性線過載， 一般中性線載流為配電母線1/2左右，而零序諧 波在中性線上的疊加使得中性線上的電流往往超過相電流，溫升加 大，甚至燒毀中性線，引起火突。3.降低功率因數(shù)，引起繼保誤動作， 損壞補償電容器?，F(xiàn)有的濾除零序諧波的方式為采用傳統(tǒng)LC濾波器 或者APF濾波器，但是這兩種濾波方式成本相對較高，結構復雜，體 積較大，且使用壽命受到其部件局限。 發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供了 一種成本低廉、結構簡單體積小、使用壽命長、可靠性高、效果明顯的用于 三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝置。 本實用新型所采用的技術方案是
用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝置，其特征在于包
括濾波感抗電路，濾波感抗電路與零序諧波負載并聯(lián)。
進一步，該裝置還包括有線路感抗電路，線路感抗電路與零序諧 波負載串聯(lián)，設置在濾波感抗電路和零序諧波負載之前，線路感抗的 存在可以提高濾波效果。
本實用新型的有益效果是由于濾波感抗電路可以濾除負荷產生 的大部分零序諧波，并且此裝置無電力電子器件和電容器，結構簡單、 體積小，過載能力強，使用壽命長，與傳統(tǒng)的LC濾波裝置相比此套 裝置更具可靠性，與APF濾波裝置相比次套裝置更具性價比。以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的零序濾波成套裝置的實施例1的結構示意圖 圖2是本實用新型的零序濾波成套裝置的實施例2的結構示意圖 圖3是本實用新型的零序濾波成套裝置的實施例3的結構示意圖 圖4是本實用新型的零序濾波成套裝置和電源及零序諧波負載的連 接系統(tǒng)圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
如下，如圖1所示，實施例1，本實 施例的零序濾波成套裝置只包括有濾波感抗電路Lf,本實施例適用 在系統(tǒng)零序阻抗比較大，且同一母線之上沒有其他零序諧波負載，僅 用濾波感抗就能取得纟艮好的零序諧波分流效杲的配電系統(tǒng)。
實施例2，作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，如圖2所示，本實 用新型的零序濾波成套裝置包括線路感抗電^各Lx和濾波感抗電3各 Lf，線路感抗電路Lx與出線串聯(lián)，濾波感抗電路Lf與出線并聯(lián)。線 路感抗電路Lx為三相鐵心電抗器，串聯(lián)在電源A、 B、 C三相和零序 濾波成套裝置出線端子之間，線路感抗電路目的是4是供一個小基波阻 抗和一定的零序諧波阻抗。圖中濾波感抗電路為AB、 BC、 CA結構， 每個鐵心上的不同相的2個繞組匝數(shù)相同，2個繞組基波-茲場矢量角 為60° ;零序諧波A、 B、 C三相同相位，同一4失心上的2個繞組零 序磁場大小相等，方向相反，因此濾波感抗電路提供一個大的基波阻 抗和一個幾乎為零的零序阻抗。圖中濾波感抗電路也可以做成AC、 BA、 CB結構。
實施例3，如圖3所示，本實施例和實施例2的區(qū)別在于，本實 施例的線路感抗電路Lf為單相鐵心電抗器或者為單個鐵心磁環(huán)1. 線路感抗為單相鐵心電抗器，線路感抗串聯(lián)于電源中性線和零序濾波 成套裝置出線中性線、濾波感抗中性線之間；2.線路感抗為單個鐵心 ;磁環(huán)，電源中心線穿過磁環(huán)后和零序濾波成套中性線出線端子連接。本實施例中的線路電抗旨在提高電源中心線阻抗，減少負載反饋零序 諧波電流向電源側的分流。
對于本實用新型的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝
置，如圖4所示，A、 B、 C、 N代表三相四線制系統(tǒng)母線，Lx代表零 序濾波成套裝置的線路感抗電路，Lf代表零序濾波成套裝置的濾波 感抗電路。當零序濾波裝置通過基波電流向負載供電時，由于線路感 抗電路Lf很小，所以無功損耗和電壓降都很小，可以忽略不計；由 于濾波感抗的基波阻抗很大，所以通過的基波電流也很小，無功損耗 也很小。當負載反饋零序諧波時，Lf提供一定的零序阻抗，再加上 系統(tǒng)零序阻抗共同構成電源阻抗；濾波感抗每個4失心上下兩個繞組的 零序阻抗大小相等，方向相反，所以濾波感抗每相的零序阻抗很小， 濾波感抗的零序阻抗和電源阻抗分流零序諧波，零序諧波大部分流入 濾波感抗，實現(xiàn)零序濾波。另外，在作為優(yōu)選方案的實施例2、 3中， 盡管流過線路感抗電路的基波電流很大，但其基波阻抗很小，盡管濾 波感抗的基波阻抗很大，但其流過的基波電流很小，所以本實用新型 的零序濾波成套裝置在基波損耗很小的情況下可以達到很好的零序 諧波濾除效果。綜合來說，零序濾波成套裝置可以高效的通過基波電 流向負載供電而分流負載反饋的大部分零序諧波電流。
與LC濾波器和APF濾波相比，本實用新型的零序濾波成套裝置有如下優(yōu)點
1. 性能優(yōu)異
a) 零序諧波濾除效果可以達到70%—90%;
b) 成套裝置損耗小于裝置容量的0. 5%;
c) 有效改善電壓畸變，降低變壓器和電纜、母排溫升；
d) 降低三相負荷不平衡度。
2. 可靠性高
a) 由于沒有電容器和電力電子器件，部件全部為傳統(tǒng)的感性器 件，出故障的可能性低。
b) 元器件的生產材料為電力電線和鐵心，使用壽命更長；
c) 不需要額外增加大容量的容性無功器件，不諧振，不會給系統(tǒng) 安全運行帶來隱 患。
3. 成本低廉
a) 原材料為電力電線和鐵心等傳統(tǒng)材料，成本低，采購容易；
b) 結構筒單，不需要復雜的研究和設計；
c) 制造過程簡單，不需要復雜的生產設備、工序和檢測。
4. 簡單易行
a) 結構簡單，不同等級的成套裝置變化小，形式固定；
b) 不需要控制系統(tǒng)，不需要人工操作；
c) 由于沒有大容量的電力電容器和電力電子器件，結構緊湊，體 積?。籨)選型容易，安裝方便，可擴充性強。筌于以上諸多有點，在有零序諧波電能質量問題的配電系統(tǒng)，本 實用新型的零序濾波成套裝置可以得到廣泛使用。當然，本實用新型并不局限于上述實施方式，只要其以基本相同 的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1、用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝置，其特征在于包括濾波感抗電路，濾波感抗電路與零序諧波負載并聯(lián)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套 裝置，其特征在于該裝置還包括有線路感抗電路，線路感抗電路與 零序諧波負載串聯(lián)，設置在濾波感抗電路和零序諧波負載之前。
3、 根據(jù)權利要求1或者2所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾 波成套裝置，其特征在于所述濾波感抗電路包括三相鐵心電抗器， 每個鐵心上有2個繞組，2個繞組匝數(shù)相等，不同鐵心上的2個繞組 依次交差。
4、 根據(jù)權利要求2所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套 裝置，其特征在于所述線路感抗電路為單相，在負載之前串聯(lián)于中 性線。
5、 根據(jù)權利要求4所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套 裝置，其特征在于所述線路感抗電路為單相鐵心磁環(huán)，中性線穿過 此;茲環(huán)。
6、 根據(jù)權利要求2所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套 裝置，其特征在于所述線路感抗電路為三相，在負載之前串聯(lián)于三 相供電電源上。
7、 根據(jù)權利要求6所述的用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套 裝置，其特征在于所述線路感抗電路為三相鐵心電抗器，串聯(lián)在三相供電電源上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于三相四線制交流系統(tǒng)的零序濾波成套裝置，包括濾波感抗電路，濾波感抗電路與零序諧波負載并聯(lián)。進一步，該裝置還包括有線路感抗電路，線路感抗電路與零序諧波負載串聯(lián)，設置在濾波感抗電路和零序諧波負載之前，線路感抗的存在可以提高濾波效果。由于濾波感抗電路可以濾除負荷產生的大部分零序諧波，并且此裝置無電力電子器件和電容器，結構簡單、體積小，過載能力強，使用壽命長，與傳統(tǒng)的LC濾波裝置相比此套裝置更具可靠性，與APF濾波裝置相比次套裝置更具性價比。
文檔編號H02J3/01GK201352711SQ20082020482
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權日2008年12月5日
發(fā)明者吳軍營, 吳景營, 歐陽乾贊 申請人:于良中