[发明专利]一种零线电流消除器

说明书

本发明公开了一种零线电流消除器，包括特殊磁路三相变压器、采样单元、控制器、动作单元；所述控制器分别电性连接采样单元和动作单元；所述动作单元电性连接特殊磁路三相变压器；特殊磁路三相变压器连接负载。本发明的零线电流消除器主器件为特殊性的变压器，无电子元器件，运行稳定，结构简单，零线电流消除效果好，元件寿命长，基本免维护。

技术领域

本发明涉及电力滤波，具体涉及一种通过移相控制磁通的方式来消除零线电流的零线电流消除器。

背景技术

目前，商业办公楼、商场、银行、股票交易中心、体育馆、城市亮化、学校等应用场所都大量存在零线过电流问题。主要原因是计算机、各种办公设备及现代新式照明(LED灯)、不间断电源、开关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，零序电流在零线上相互叠加，常常使零线过流严重，很多场合零线电流已远超相线电流，存严重的火灾隐患。

产生零线电流的原因：

三相不平衡：三相不平衡电流会使流入零线，使零线电流增大；

零序谐波电流：现实中零序谐波电流以3次谐波为主，在三相四线制系统中，三相的零序谐波电流矢量方向与角度一致，无法三相抵消，只能向零线叠加，产生零线电流。滤波的中性线的电流很大部分是相线的3次谐波电流在中性线叠加的结果，

零序谐波的危害：线路设计时，通常中性线比相线要细很多，大电流流入中性线，使以下问题更突出。

零线严重过负荷、使电缆电线过热，加速绝缘老化；

绝缘老化到一定程度，导致短路和接地故障引起电气火灾；

零序电流造成电缆发热，金属套管发热，变压器发热，能耗增加，零线零位飘移，使中性线对地有电压，对设备及人身安全造成隐患并干扰弱电设备零序谐波容易造成变压器利用率低，中性线过负荷使跳闸频繁；

与通常解决零线电流的方案比较：

与现有技术比较：

零线串电感成本最低，但违反国家标准并对人身有触电危险，短路时有可能发生电气火灾等隐患，不建议再使用；

有源滤波器技术进步，变成模块化，维护相对以前简单化，直接更换模块，滤除效果好，但维修成本还是居高不下，维护人员还需要一定的技术基础，成本高。

零线电流消除器，成本较低；运行稳定效果好，安全、无隐患、维护简单等优点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种专为消除零线电流过大而研发和零线电流消除器。

本发明采用的技术方案是：一种零线电流消除器，包括磁路三相变压器、采样单元、控制器、动作单元；所述控制器分别电性连接采样单元和动作单元；所述动作单元电性连接磁路三相变压器；磁路三相变压器连接负载；

采样单元：采集负载A、B、C三相的电压及A、B、C、N四线的电流，以及开口三角接法的a2、c1的电压、电流；

控制器：计算采集到的A、B、C三相的电压及A、B、C、N四线的电流，以及开口三角接法的a2、c1的电压、电流；计算负载的零序电流产生的磁通，以及在铁心内的磁路方向；计算出要产生反向磁通所需在的电压及移相角度；输出控制指令给动作单元；

动作单元：通过控制三组可调二次线圈匝数，控制移相角度及容量，使产生反向磁通与原有零序磁通抵消；按完成指令动作，分别对线圈输出匝数进行调整。