[实用新型]基于相移技术的谐波抑制节能变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于相移技术的谐波抑制节能变压器，特别涉及一种基于相移原理的具有谐波抑制、节能的电力变压器。

背景技术

在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节都会产生一些频率为基波频率(在我国取工业用电频率50Hz为基波频率)整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。谐波的产生主要由下列几个原因引起：(1)输配电系统产生谐波：输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。(2)用电设备产生的谐波：如：晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉、电石炉、气体放电类电光源以及各式各样的家用电器。其中用电设备产生的谐波最多。

电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：

(1)对供配电线路的危害，(2)对电力设备的危害，(3)对用电设备的危害，(4).影响电力测量的准确性，(5).谐波对人体有影响。

高次谐波对电力系统和用户都产生了比较大的影响。而随着非线性用户的增加，高次谐波将越来越严重，所以必须抑制电力系统的高次谐波。抑制电力系统高次谐波的方法很多，常用的有以下几种：

(1)增加换流装置的相数或脉冲数

(2)加装动态无功补偿装置

(3)加装滤波装置

增加换流装置的橡树无疑增加了设备的复杂性和设备的成本，降低了设备的可靠性。

加装动态无功补偿装置的方法是利用电力电子装置实现的，由于电力电子器件的容量小、成本高、可靠性低，且不同谐波源需要采用不同补偿策略，再者还可能引发系统的稳定问题，因此各国对此技术还保持着一定的谨慎态度。所以目前的谐波抑制方法还是以加装无源滤波装置的静态抑制方法为主。

无源滤波装置是利用电感电容对谐波的谐振来消除谐波，谐振时谐回路阻抗很小，电流很大，损耗增加，而且会引起电抗器的振动和噪音。

很多独立电力系统都有多个不同电压等级的电网，各种电压等级的电网为不同的负载供电，各具特色。电力电子装置的广泛使用，往往会导致某一电压等级的电网中电能质量的下降，特别是谐波含量大。为了使某一电压等级的电网中的谐波不对其他电压等级的电网造成影响，需要对谐波进行抑制或者隔离。清华大学的王善铭发明了基于谐波倒相的具有谐波抑制功能的电力变压器，它包括：两台容量、变比完全相同的独立电力变压器，由电感、电容串联组成的谐波倒相电路，并联于电网两端。该实用新型直接利用不同电压等级电网之间本身就存在的变压器，加入谐波倒相电路，使得谐波得以抑制。但是由于必须采用两台相同容量的变压器，并加入谐波倒相电路使得成本较高。为了降低成本，简化变压器制造工艺，提出了本实用新型。本实用新型利用不同电压等级的电网之间本来存在的变压器，采用相移技术，使得谐波得以抑制，避免某一电网的谐波对其他电压等级电网的负载造成影响，实现相互隔离。本实用新型利用电网本身具有的电力变压器，仅仅在二次测绕组的联结方式上采用了双输出的Z联结，避免了不同电压等级的电网之间谐波的影响，具有结构简单，设备少，成本低，可靠性高，不存在大的谐振电流，以及变压器自身杂散损耗小等优点。

发明内容

技术问题：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于相移技术的谐波抑制节能变压器，利用该基于相移技术的谐波抑制节能变压器削弱变压器二次侧负荷中的谐波电流对一次侧电网的影响。