[实用新型]一种磁性零序滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子滤波设备领域，特别涉及抑制三相不平衡和三次谐波造成零线电流过大的一种磁性零序滤波装置。

背景技术

随着电力电子技术在电力领域的迅速发展和广泛应用，非线性用电设备(负载)的大量增加，商业办公楼、商场、银行、股票交易中心、学校等大型现代化设备密集应用场所都大量存在中性线过电流问题。主要原因是电视机、计算机、变频空调、微波炉、各种办公设备及照明电源、不间断电源等现代化设备的大量使用，使电网中产生大量的零序电流，虽然单台功率很小，但数量庞大，使零序谐波问题严重，零序电流在中性线上相互叠加，而且这些设备都是单相设备常常使中性线(零线)过流严重，有些中性线电流已远超相线电流。

我国城乡配电网中大量采用三相四线制接线方式，配电变压器为Y/Yno接线，存在很多的单相负载，因此引起配电变压器的三相不平衡运行和中性线电流增加，造成中性点电位的偏移，出现零线电流大于相线电流的情况，电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损和铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，降低供电质量，甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。传统电力系统的运行模式被改变，导致电网电能质量的严重恶化。

三次谐波污染主要存在于低压配电网中。对电网危害主要有：功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等。谐波会造成电子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。

目前的Yyn0结线组别的三相变压器，都采用三相三柱的日字型铁芯或口字型铁芯，一次侧绕组和二次侧绕组同在一个线包中，套在日字型铁芯的中间柱上，口字型铁芯一次侧绕组和二次侧绕组可以分别套在两个柱上，各绕组之间相互耦合。当二次侧负荷不平衡且有零线电流时，零线电流即为零序电流，而在一次侧由于无中点引出线因此零序电流无法流通，故零序电流不能安匝平衡，对铁心而言，产生激磁零序电流，它受零序激磁阻抗控制，零序激磁阻抗较大，零序电流使相电压的对称受到影响，中性点会偏移，从而引起变压器损耗的增加。在中国专利200720198531.1，“品字型铁芯并联电抗器”中公开了上下铁轭分别用夹件夹持三个线圈分别套在三相心柱上，以上下铁轭中心圆圆心为基准，三相心柱之间夹角为120°方向成品字型设置在下铁轭上，上铁轭压在三相心柱上，该专利的上下轭铁和三相芯柱是完全分开的，上下铁轭与三相心柱之间存在气隙，气隙是增加铁心磁阻，从而引起中性点会偏移，引起变压器损耗的增加；电抗器类产品就是利用磁阻的原理，增加励磁电流，该专利用隙口来调整电感量或电抗值。一般变压器里不需要气隙，尽量让磁阻变小。

在实用新型专利0124483.0中，涉及一种用于三相配电变压器所用的“品”字形卷铁芯。卷铁芯包括三个相同呈等边三角形排列的铁芯环，三个芯柱分别由二个铁芯环对拼、其横截面为二个近似的半圆组合而成，且接处平面密贴，每个半圆划分为个6个梯形区域和一个菱形区域，且每个区域截面的顶点在同一圆周上。但是三相心柱之间也存在气隙，增加铁心磁阻，从而引起中性点会偏移，引起变压器损耗的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对电网中大量采用三相四线制接线方式，存在很多的单相负载，因此引起配电变压器的三相不平衡运行和中性线电流增加，造成中性点电位的偏移，出现零线电流大于相线电流的情况，电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损和铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，降低供电质量，传统电力系统的运行模式被改变，导致电网电能质量的严重恶化；以及三次谐波污染对电网造成功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热的不足，而提供一种磁性零序滤波装置，其特征在于，软磁材料的三相铁芯分别插入上下铁轭的相应的孔内，上下铁轭与三相铁芯紧密连接成一体，以上下铁轭中心圆圆心为基准，三相铁芯之间夹角为120°形成品字型布置；A、B、C三相线圈分别套在三相铁芯上，构成的“品”字型磁道的铁芯绕组相差120°；在开口向上的圆盖外圆上成120°分布焊接三段槽钢制成夹持件，夹持件压在三相铁芯两端用螺栓螺母压紧。

所述三相铁芯为硅钢片，分别通过上、下铁轭的孔，交错地对插入线圈骨架内，或单片硅钢片与上、下铁轭分别连接成一体，交错地对插；用螺栓螺母压紧，不留气隙。

所述三相铁芯中一相铁芯的横断面形状是近似于圆的、以中心线为轴的轴对称阶梯形。

所述夹持件用压紧螺栓螺母为在夹持件中心一根，三段槽钢端头各用一根。