本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置。
背景技術(shù):
在低壓配電系統(tǒng)中,三相四線制供電方式是最主要的供電方式。隨著城市的現(xiàn)代化,大量的個(gè)人計(jì)算機(jī)、辦公自動(dòng)化設(shè)備、變頻空調(diào)、照明電源及不間斷電源等非線性電器設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流,尤其是零序諧波,即使它們的單臺(tái)功率較小,但因其總數(shù)龐大,所帶來(lái)的諧波污染是極其嚴(yán)重的。
零序諧波電流尤其是3倍次諧波電流在中性線上疊加而不相互抵消,致使完全平衡的系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生較大的中性線電流。中性線電流過(guò)大不僅增大了配電網(wǎng)網(wǎng)損而且會(huì)使中性線過(guò)載過(guò)熱。在配電網(wǎng)中中性線過(guò)載過(guò)熱經(jīng)常引起中性線斷線,中性線斷線會(huì)使中性點(diǎn)電位偏移,中性點(diǎn)電位偏移會(huì)對(duì)額定電壓為220V的單相負(fù)荷產(chǎn)生不良影響,導(dǎo)致三相設(shè)備(如電機(jī)等)出力下降、過(guò)熱甚至燒毀等異?,F(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于上述情況,本實(shí)用新型提出了一種配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置,為配電網(wǎng)中產(chǎn)生的零序諧波電流提供一個(gè)低阻通道,使零序諧波電流在零序?yàn)V波器和負(fù)荷之間流動(dòng),不經(jīng)中性線流回系統(tǒng),濾除配電網(wǎng)中性線上的零序諧波電流。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施例為:
一種配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置,包括零序?yàn)V波器、阻零器、第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān);
所述零序?yàn)V波器包括鐵芯和線圈,所述鐵芯包括第一芯柱、第二芯柱、第三芯柱、第一鐵軛和第二鐵軛,所述線圈包括第一繞組、第二繞組、第三繞組、第四繞組、第五繞組和第六繞組,所述第一繞組、第二繞組、第三繞組、第四繞組、第五繞組和第六繞組的匝數(shù)相同;
所述第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱平行,所述第一芯柱與所述第二芯柱構(gòu)成第一平行平面,所述第二芯柱與所述第三芯柱構(gòu)成第二平行平面,所述第三芯柱與所述第一芯柱構(gòu)成第三平行平面,所述第一平行平面與所述第二平行平面的夾角為120度,所述第二平行平面與所述第三平行平面的夾角為120度,所述第三平行平面與所述第一平行平面的夾角為120度;
所述第一繞組和第二繞組按預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組之間絕緣;所述第三繞組和第四繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組之間絕緣;所述第五繞組和第六繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組之間絕緣;
所述阻零器包括第四芯柱、第七繞組、第八繞組和第九繞組;
所述第七繞組、第八繞組和第九繞組同向纏繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組之間絕緣,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的匝數(shù)相同;
所述第七繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的A相導(dǎo)線,所述第七繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第一繞組的首端接線端和負(fù)荷,所述第八繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的B相導(dǎo)線,所述第八繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第三繞組的首端接線端和所述負(fù)荷,所述第九繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的C相導(dǎo)線,所述第九繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第五繞組的首端接線端和所述負(fù)荷,所述第一繞組的末端接線端連接所述第四繞組的末端接線端,所述第三繞組的末端接線端連接所述第六繞組的末端接線端,所述第五繞組的末端接線端連接所述第二繞組的末端接線端,所述第二繞組、第四繞組和第六繞組的首端接線端相連后接入中性線,所述第一開(kāi)關(guān)與所述第七繞組并聯(lián),所述第二開(kāi)關(guān)與所述第八繞組并聯(lián),所述第三開(kāi)關(guān)與所述第九繞組并聯(lián)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置,零序?yàn)V波器三個(gè)芯柱空間位置角互差120度,每個(gè)芯柱上纏繞兩個(gè)匝數(shù)相同的上、下繞組,第一繞組、第三繞組和第五繞組為上半繞組,第二繞組、第四繞組和第六繞組為下半繞組,每相繞組被分成兩個(gè)半繞組,分別位于兩個(gè)不同的芯柱上,每一相的電壓是由兩個(gè)位于不同芯柱上的半繞組反向連接而得,同時(shí)將三個(gè)下半繞組出線端短接后連接到電網(wǎng)的中性線上,三個(gè)上半繞組與三相電網(wǎng)直接并聯(lián)。零序?yàn)V波器按照上述方法連接后,零序磁通相互抵消,對(duì)零序性質(zhì)的電流表現(xiàn)為漏抗,為零序性質(zhì)的諧波提供了低阻通道,從而使零序性質(zhì)的諧波電流在零序?yàn)V波器和負(fù)荷之間流動(dòng),不流入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中性線諧波的抑制效果。同時(shí)零序?yàn)V波器三個(gè)芯柱在空間完全對(duì)稱,具有最短并且完全對(duì)稱的三相磁路,使零序磁通的補(bǔ)償效果達(dá)到最佳,有效地實(shí)現(xiàn)中性線諧波的濾除。在電源和零序?yàn)V波器之間接入阻零器,限制了由系統(tǒng)不平衡電壓引起的零序過(guò)電流流入中性線,滿足實(shí)際應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1為一個(gè)實(shí)施例中配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置接線示意圖;
圖2為一個(gè)實(shí)施例中零序?yàn)V波器的接線原理圖;
圖3為一個(gè)實(shí)施例中零序?yàn)V波器的繞制方式示意圖一;
圖4為一個(gè)實(shí)施例中零序?yàn)V波器的繞制方式示意圖一;
圖5為一個(gè)實(shí)施例中阻零器的繞制方式示意圖一;
圖6為一個(gè)實(shí)施例中阻零器的繞制方式示意圖二;
圖7為一個(gè)實(shí)施例中零序?yàn)V波器的鐵芯結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
一個(gè)實(shí)施例中配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置,如圖1、2所示,包括零序?yàn)V波器101、阻零器102、第一開(kāi)關(guān)K1、第二開(kāi)關(guān)K2和第三開(kāi)關(guān)K3;
所述零序?yàn)V波器包括鐵芯和線圈,所述鐵芯包括第一芯柱C1、第二芯柱C2、第三芯柱C3、第一鐵軛Y1和第二鐵軛Y2,所述線圈包括第一繞組W11、第二繞組W12、第三繞組W21、第四繞組W22、第五繞組W31和第六繞組W32,所述第一繞組、第二繞組、第三繞組、第四繞組、第五繞組和第六繞組的匝數(shù)相同;
所述第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱平行,所述第一芯柱與所述第二芯柱構(gòu)成第一平行平面,所述第二芯柱與所述第三芯柱構(gòu)成第二平行平面,所述第三芯柱與所述第一芯柱構(gòu)成第三平行平面,所述第一平行平面與所述第二平行平面的夾角為120度,所述第二平行平面與所述第三平行平面的夾角為120度,所述第三平行平面與所述第一平行平面的夾角為120度;
所述第一繞組和第二繞組按預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組之間絕緣;所述第三繞組和第四繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組之間絕緣;所述第五繞組和第六繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組之間絕緣;
所述阻零器包括第四芯柱、第七繞組、第八繞組和第九繞組;
所述第七繞組、第八繞組和第九繞組同向纏繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組之間絕緣,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的匝數(shù)相同;
所述第七繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的A相導(dǎo)線,所述第七繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第一繞組的首端接線端11和負(fù)荷,所述第八繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的B相導(dǎo)線,所述第八繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第三繞組的首端接線端21和所述負(fù)荷,所述第九繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的C相導(dǎo)線,所述第九繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第五繞組的首端接線端31和所述負(fù)荷,所述第一繞組的末端接線端11’連接所述第四繞組的末端接線端22’,所述第三繞組的末端接線端21’連接所述第六繞組的末端接線端32’,所述第五繞組的末端接線端31’連接所述第二繞組的末端接線端12’,所述第二繞組、第四繞組和第六繞組的首端接線端12、22、32相連后接入中性線,所述第一開(kāi)關(guān)與所述第七繞組并聯(lián),所述第二開(kāi)關(guān)與所述第八繞組并聯(lián),所述第三開(kāi)關(guān)與所述第九繞組并聯(lián)。
這里,第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱平行,第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱的空間位置角互差120度。
具體地,零序?yàn)V波器的每一個(gè)鐵心柱上分別纏繞了上、下兩個(gè)繞組,第一繞組、第三繞組和第五繞組為上半繞組,第二繞組、第四繞組和第六繞組為下半繞組,三個(gè)鐵心柱上的六個(gè)繞組匝數(shù)相等,每相繞組被分成兩個(gè)半繞組,分別位于兩個(gè)不同的芯柱上,每一相的電壓是由兩個(gè)位于不同芯柱上的半繞組反向連接而得,同時(shí)將三個(gè)下半繞組出線端短接后連接到電網(wǎng)的中性線上,三個(gè)上半繞組與三相電網(wǎng)直接并聯(lián)。按照?qǐng)D2所示連接后,零序磁通相互抵消,對(duì)零序性質(zhì)的電流表現(xiàn)為漏抗,為零序性質(zhì)的諧波提供了低阻通道,從而使零序性質(zhì)的諧波電流在低壓配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置和非線性負(fù)荷之間流動(dòng),不流入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中性線諧波的抑制效果。
零序?yàn)V波器的第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱在空間完全對(duì)稱,空間位置角互差120°。由于三個(gè)芯柱在空間完全對(duì)稱,因此三相磁路分布是均勻的,這種立體結(jié)構(gòu)具有最短并且完全對(duì)稱的三相磁路,使零序磁通的補(bǔ)償效果達(dá)到最佳,有效地實(shí)現(xiàn)中性線諧波的濾除。
這里,零序?yàn)V波器接入點(diǎn)的線路上串聯(lián)一阻零器,從電源側(cè)接入的三相線同序纏繞在阻零器鐵心柱上,繞制方式采用三股線同向繞在同一根鐵心柱上,三股線之間相互絕緣。當(dāng)A、B、C三相正負(fù)序的電流通過(guò)阻零器時(shí),由于三相正負(fù)序電流大小相等,角度相差120°,且三相繞組纏繞在同一個(gè)鐵芯柱上,所以產(chǎn)生的磁通疊加之和為零,阻零器對(duì)其阻抗也為零,當(dāng)零序諧波電流通過(guò)阻零器時(shí),由于零序諧波電流同相位,所以產(chǎn)生的磁通疊加為三者之和會(huì)產(chǎn)生很大的磁通,此時(shí)阻零器對(duì)零序諧波電流呈現(xiàn)很大的阻抗,從達(dá)到了降低零序電流的目的。
從以上描述可知,本實(shí)用新型配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置,為配電網(wǎng)中產(chǎn)生的零序諧波電流提供一個(gè)低阻通道,使零序諧波電流在零序?yàn)V波器和負(fù)荷之間流動(dòng),濾除配電網(wǎng)中性線上的零序諧波電流。
此外,在一個(gè)具體示例中,如圖3所示,所述第一繞組和第二繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組的并行平面與所述第一芯柱的縱向切面平行;
所述第三繞組和第四繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組的并行平面與所述第二芯柱的縱向切面平行;
所述第五繞組和第六繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組的并行平面與所述第三芯柱的縱向切面平行。
這里,第一繞組和第二繞組的并行平面如3所示,為所述第一繞組和第二繞組在所述第一芯柱一端并在一起形成的平面,同理所述第三繞組和第四繞組的并行平面為所述第三繞組和第四繞組在所述第二芯柱一端并在一起形成的平面,所述第五繞組和第六繞組的并行平面為所述第五繞組和第六繞組在所述第三芯柱一端并在一起形成的平面。
第一芯柱的縱向切面為平行第一芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面,同理第二芯柱的縱向切面為平行第二芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面,第三芯柱的縱向切面為平行第三芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面。
具體地,各個(gè)芯柱上的繞組采用并行、同方向纏繞,各個(gè)繞組之間絕緣。該繞制方式可以減少各個(gè)繞組之間與非導(dǎo)磁材料(如空氣)接觸的面積,有效降低零序?yàn)V波器的漏磁,提高零序?yàn)V波器的濾波效果。
此外,在一個(gè)具體示例中,如圖4所示,所述第一繞組和第二繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組的并行平面與所述第一芯柱的橫向切面平行;
所述第三繞組和第四繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組的并行平面與所述第二芯柱的橫向切面平行;
所述第五繞組和第六繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組的并行平面與所述第三芯柱的橫向切面平行。
這里,第一繞組和第二繞組的并行平面如4所示,為所述第一繞組和第二繞組在所述第一芯柱一端并在一起形成的平面,同理所述第三繞組和第四繞組的并行平面為所述第三繞組和第四繞組在所述第二芯柱一端并在一起形成的平面,所述第五繞組和第六繞組的并行平面為所述第五繞組和第六繞組在所述第三芯柱一端并在一起形成的平面。
第一芯柱的橫向切面為垂直第一芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面,同理第二芯柱的橫向切面為垂直第二芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面,第三芯柱的橫向切面為垂直第三芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面。
具體地,各個(gè)芯柱上的繞組都按相同的方向沿鐵芯柱單股纏繞,三股線在空間中呈層式分布,繞制為內(nèi)繞組、中間繞組和外繞組,三股線之間絕緣。該繞制方式可以減少各個(gè)繞組之間與非導(dǎo)磁材料接觸的面積,有效降低零序?yàn)V波器的漏磁,提高零序?yàn)V波器的濾波效果。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述第一繞組和第二繞組依次按順時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第一芯柱上,所述第三繞組和第四繞組依次按順時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第二芯柱上,所述第五繞組和第六繞組依次按順時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第三芯柱上;
或者
所述第一繞組和第二繞組依次按逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第一芯柱上,所述第三繞組和第四繞組依次按逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第二芯柱上,所述第五繞組和第六繞組依次按逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第三芯柱上。
具體地,各個(gè)芯柱上的繞組繞制方式只同序,例如第一芯柱上兩根線依次沿鐵芯按順時(shí)針或逆時(shí)針的方向纏繞(第一根繞完再繞第二根)。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組并行、按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的并行平面與所述第四芯柱的縱向切面平行。
這里,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的并行平面如圖5所示,為所述第七繞組、第八繞組和第九繞組在所述第四芯柱一端并在一起形成的平面。
所述第四芯柱的縱向切面為平行第四芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面。
具體地,如圖5所示,501為A線,502為B線,503為C線,系統(tǒng)電流按如圖箭頭方向流入阻零器,將系統(tǒng)三相導(dǎo)線同序纏繞在一根鐵心柱上,繞制方式采用三股線并行繞在同一根鐵心柱上,三股線之間相互絕緣。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組并行、按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的并行平面與所述第四芯柱的橫向切面平行。
這里,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的并行平面如圖6所示,為所述第七繞組、第八繞組和第九繞組在所述第四芯柱一端并在一起形成的平面。
所述第四芯柱的橫向切面為垂直第四芯柱的軸線剖切開(kāi)物體所得到的剖切面。
具體地,如圖6所示,601為阻零器的鐵心柱,602為A相線繞制的內(nèi)繞組,603為B相線繞制的中間繞組,604為C相線繞制的外繞組。A、B、C三股線中每股線都按相同的方向沿鐵芯柱單股纏繞,三股線在空間中呈層式分布,A相線作為內(nèi)繞組,B相線作為中間繞組,C相線作為外繞組。
這里,上述兩種采用并行、同方向的繞制方式可以大大減少阻零器的漏磁,提高其工作性能。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組依次按順時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第四芯柱上,或者所述第七繞組、第八繞組和第九繞組依次按逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第四芯柱上。
具體地,阻零器繞制方式只同序,即三根線依次沿鐵芯按順時(shí)針或逆時(shí)針的方向纏繞(第一根繞完再繞第二根,第二根繞完再繞第三根)。阻零器濾出系統(tǒng)電壓不平衡引起的零序電流,當(dāng)零序諧波電流通過(guò)阻零器時(shí),由于零序諧波電流同相位,所以產(chǎn)生的磁通疊加為三者之和會(huì)產(chǎn)生很大的磁通,此時(shí)阻零器對(duì)零序諧波電流呈現(xiàn)很大的阻抗,從達(dá)到了降低零序電流的目的。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述預(yù)設(shè)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较颉?/p>
具體地,零序?yàn)V波器的六個(gè)繞組采用順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较蚶p繞在芯柱上。按照?qǐng)D2所示連接后,零序磁通相互抵消,對(duì)零序性質(zhì)的電流表現(xiàn)為漏抗,為零序性質(zhì)的諧波提供了低阻通道,從而使零序性質(zhì)的諧波電流在低壓配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置和非線性負(fù)荷之間流動(dòng),不流入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中性線諧波的抑制效果。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述零序?yàn)V波器的第一繞組、第二繞組、第三繞組、第四繞組、第五繞組和第六繞組的導(dǎo)線規(guī)格相同。
此外,在一個(gè)具體示例中,所述阻零器的第七繞組、第八繞組和第九繞組的導(dǎo)線規(guī)格相同。
這里,導(dǎo)線規(guī)格包括導(dǎo)線材質(zhì),半徑(圓導(dǎo)線)或?qū)挾群穸?扁導(dǎo)線)。
具體地,零序?yàn)V波器和阻零器繞組的導(dǎo)線規(guī)格根據(jù)線路額定電流大小決定。
為了更好地理解上述裝置,以下詳細(xì)闡述一個(gè)本實(shí)用新型配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置的應(yīng)用實(shí)例。
如圖1、2、3、5、7所示,該應(yīng)用實(shí)例可以包括零序?yàn)V波器101、阻零器102、第一開(kāi)關(guān)K1、第二開(kāi)關(guān)K2和第三開(kāi)關(guān)K3;
所述零序?yàn)V波器包括鐵芯和線圈,所述鐵芯包括第一芯柱C1、第二芯柱C2、第三芯柱C3、第一鐵軛Y1和第二鐵軛Y2,所述線圈包括第一繞組W11、第二繞組W12、第三繞組W21、第四繞組W22、第五繞組W31和第六繞組W32,所述第一繞組、第二繞組、第三繞組、第四繞組、第五繞組和第六繞組的匝數(shù)相同;
所述第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱平行,所述第一芯柱與所述第二芯柱構(gòu)成第一平行平面,所述第二芯柱與所述第三芯柱構(gòu)成第二平行平面,所述第三芯柱與所述第一芯柱構(gòu)成第三平行平面,所述第一平行平面與所述第二平行平面的夾角為120度,所述第二平行平面與所述第三平行平面的夾角為120度,所述第三平行平面與所述第一平行平面的夾角為120度;
所述第一繞組和第二繞組按預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組之間絕緣;所述第三繞組和第四繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組之間絕緣;所述第五繞組和第六繞組按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組之間絕緣;
所述阻零器包括第四芯柱、第七繞組、第八繞組和第九繞組;
所述第七繞組、第八繞組和第九繞組同向纏繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組之間絕緣,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的匝數(shù)相同;
所述第七繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的A相導(dǎo)線,所述第七繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第一繞組的首端接線端11和負(fù)荷,所述第八繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的B相導(dǎo)線,所述第八繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第三繞組的首端接線端21和所述負(fù)荷,所述第九繞組的首端接線端連接所述電源三相導(dǎo)線中的C相導(dǎo)線,所述第九繞組的末端接線端分別連接所述零序?yàn)V波器第五繞組的首端接線端31和所述負(fù)荷,所述第一繞組的末端接線端11’連接所述第四繞組的末端接線端22’,所述第三繞組的末端接線端21’連接所述第六繞組的末端接線端32’,所述第五繞組的末端接線端31’連接所述第二繞組的末端接線端12’,所述第二繞組、第四繞組和第六繞組的首端接線端12、22、32相連后接入中性線,所述第一開(kāi)關(guān)與所述第七繞組并聯(lián),所述第二開(kāi)關(guān)與所述第八繞組并聯(lián),所述第三開(kāi)關(guān)與所述第九繞組并聯(lián)。
所述第一繞組和第二繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第一芯柱上,所述第一繞組和第二繞組的并行平面與所述第一芯柱的縱向切面平行;
所述第三繞組和第四繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第二芯柱上,所述第三繞組和第四繞組的并行平面與所述第二芯柱的縱向切面平行;
所述第五繞組和第六繞組并行、按所述預(yù)設(shè)方向纏繞在所述第三芯柱上,所述第五繞組和第六繞組的并行平面與所述第三芯柱的縱向切面平行。
所述第七繞組、第八繞組和第九繞組并行、按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在所述第四芯柱上,所述第七繞組、第八繞組和第九繞組的并行平面與所述第四芯柱的縱向切面平行。
這里,所述第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱的空間位置角互差120度,第一鐵軛Y1和第二鐵軛Y2為圓形。
具體地,零序?yàn)V波器的每一個(gè)鐵心柱上分別纏繞了上、下兩個(gè)繞組,第一繞組、第三繞組和第五繞組為上半繞組,第二繞組、第四繞組和第六繞組為下半繞組,三個(gè)鐵心柱上的六個(gè)繞組匝數(shù)相等,每相繞組被分成兩個(gè)半繞組,分別位于兩個(gè)不同的芯柱上,每一相的電壓是由兩個(gè)位于不同芯柱上的半繞組反向連接而得,同時(shí)將三個(gè)下半繞組出線端短接后連接到電網(wǎng)的中性線上,三個(gè)上半繞組與三相電網(wǎng)直接并聯(lián)。按照?qǐng)D2所示連接后,零序磁通相互抵消,對(duì)零序性質(zhì)的電流表現(xiàn)為漏抗,為零序性質(zhì)的諧波提供了低阻通道,從而使零序性質(zhì)的諧波電流在低壓配電網(wǎng)中性線零序諧波抑制裝置和非線性負(fù)荷之間流動(dòng),不流入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中性線諧波的抑制效果。
零序?yàn)V波器的第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱在空間完全對(duì)稱,空間位置角互差120°。由于三個(gè)芯柱在空間完全對(duì)稱,因此三相磁路分布是均勻的,這種立體結(jié)構(gòu)具有最短并且完全對(duì)稱的三相磁路,使零序磁通的補(bǔ)償效果達(dá)到最佳,有效地實(shí)現(xiàn)中性線諧波的濾除。
這里,零序?yàn)V波器接入點(diǎn)的線路上串聯(lián)一阻零器,從電源側(cè)接入的三相線同序纏繞在阻零器鐵心柱上,繞制方式采用三股線同向繞在同一根鐵心柱上,三股線之間相互絕緣。當(dāng)A、B、C三相正負(fù)序的電流通過(guò)阻零器時(shí),由于三相正負(fù)序電流大小相等,角度相差120°,且三相繞組纏繞在同一個(gè)鐵芯柱上,所以產(chǎn)生的磁通疊加之和為零,阻零器對(duì)其阻抗也為零,當(dāng)零序諧波電流通過(guò)阻零器時(shí),由于零序諧波電流同相位,所以產(chǎn)生的磁通疊加為三者之和會(huì)產(chǎn)生很大的磁通,此時(shí)阻零器對(duì)零序諧波電流呈現(xiàn)很大的阻抗,從達(dá)到了降低零序電流的目的。
從以上描述可知,本實(shí)施例阻零器可有效抑制由系統(tǒng)電網(wǎng)電壓不平衡造成的零序電流通過(guò)零序?yàn)V波器流入中性線,阻零器三個(gè)繞組并行、按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞在芯柱上,三個(gè)繞組的并行平面與芯柱的縱向切面平行,采用并行、同方向的繞制方式可以大大減少阻零器的漏磁,提高其工作性能;零序?yàn)V波器濾除系統(tǒng)負(fù)荷不平衡引起的零序電流,對(duì)單相負(fù)載造成的嚴(yán)重不平衡具有明顯的負(fù)載平衡作用,零序?yàn)V波器每個(gè)芯柱上纏繞兩個(gè)匝數(shù)相同的上、下繞組,每相繞組被分成兩個(gè)半繞組,分別位于兩個(gè)不同的芯柱上,每一相的電壓是由兩個(gè)位于不同芯柱上的半繞組反向連接而得,同時(shí)將三個(gè)下半繞組出線端短接后連接到電網(wǎng)的中性線上,三個(gè)上半繞組與三相電網(wǎng)直接并聯(lián)。同時(shí)零序?yàn)V波器的第一芯柱、第二芯柱和第三芯柱在空間完全對(duì)稱,這種立體結(jié)構(gòu)具有最短并且完全對(duì)稱的三相磁路,使零序磁通的補(bǔ)償效果達(dá)到最佳,有效地實(shí)現(xiàn)中性線諧波的濾除。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。