专利名称：用于三相四线制交流系统的零序滤波成套装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滤波成套装置，特别是用于三相四线制交流 系统的零序滤波成套装置。
背景技术：
随着电力技术的不断发展，大量的非线性负载、特别是越来越多 的采用电力电子技术的用电负荷急剧增加，大量的高次谐波回馈到供
电系统。在三相四线制交流系统中，如整流器、UPS电源、电子调
速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器、变频器等 单相非线性负荷产生大量零序谐波，如果零序谐波回馈到供电系统
中，在中性线上叠加，使中性线零序电流过大，导致过负荷故障1. 变压器过载，温升加大，减小使用容量，加速绝缘老化，减少使用寿 命。2.中性线过载， 一般中性线载流为配电母线1/2左右，而零序谐 波在中性线上的叠加使得中性线上的电流往往超过相电流，温升加 大，甚至烧毁中性线，引起火突。3.降低功率因数，引起继保误动作， 损坏补偿电容器。现有的滤除零序谐波的方式为采用传统LC滤波器 或者APF滤波器，但是这两种滤波方式成本相对较高，结构复杂，体 积较大，且使用寿命受到其部件局限。 发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了 一种成本低廉、结构简单体积小、使用寿命长、可靠性高、效果明显的用于 三相四线制交流系统的零序滤波成套装置。 本实用新型所采用的技术方案是
用于三相四线制交流系统的零序滤波成套装置，其特征在于包
括滤波感抗电路，滤波感抗电路与零序谐波负载并联。
进一步，该装置还包括有线路感抗电路，线路感抗电路与零序谐 波负载串联，设置在滤波感抗电路和零序谐波负载之前，线路感抗的 存在可以提高滤波效果。
本实用新型的有益效果是由于滤波感抗电路可以滤除负荷产生 的大部分零序谐波，并且此装置无电力电子器件和电容器，结构简单、 体积小，过载能力强，使用寿命长，与传统的LC滤波装置相比此套 装置更具可靠性，与APF滤波装置相比次套装置更具性价比。以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的零序滤波成套装置的实施例1的结构示意图 图2是本实用新型的零序滤波成套装置的实施例2的结构示意图 图3是本实用新型的零序滤波成套装置的实施例3的结构示意图 图4是本实用新型的零序滤波成套装置和电源及零序谐波负载的连 接系统图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
如下，如图1所示，实施例1，本实 施例的零序滤波成套装置只包括有滤波感抗电路Lf,本实施例适用 在系统零序阻抗比较大，且同一母线之上没有其他零序谐波负载，仅 用滤波感抗就能取得纟艮好的零序谐波分流效杲的配电系统。
实施例2，作为本实用新型的优选实施方式，如图2所示，本实 用新型的零序滤波成套装置包括线路感抗电^各Lx和滤波感抗电3各 Lf，线路感抗电路Lx与出线串联，滤波感抗电路Lf与出线并联。线 路感抗电路Lx为三相铁心电抗器，串联在电源A、 B、 C三相和零序 滤波成套装置出线端子之间，线路感抗电路目的是4是供一个小基波阻 抗和一定的零序谐波阻抗。图中滤波感抗电路为AB、 BC、 CA结构， 每个铁心上的不同相的2个绕组匝数相同，2个绕组基波-兹场矢量角 为60° ;零序谐波A、 B、 C三相同相位，同一4失心上的2个绕組零 序磁场大小相等，方向相反，因此滤波感抗电路提供一个大的基波阻 抗和一个几乎为零的零序阻抗。图中滤波感抗电路也可以做成AC、 BA、 CB结构。
实施例3，如图3所示，本实施例和实施例2的区别在于，本实 施例的线路感抗电路Lf为单相铁心电抗器或者为单个铁心磁环1. 线路感抗为单相铁心电抗器，线路感抗串联于电源中性线和零序滤波 成套装置出线中性线、滤波感抗中性线之间；2.线路感抗为单个铁心 ;磁环，电源中心线穿过磁环后和零序滤波成套中性线出线端子连接。本实施例中的线路电抗旨在提高电源中心线阻抗，减少负载反馈零序 谐波电流向电源侧的分流。
对于本实用新型的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套装
置，如图4所示，A、 B、 C、 N代表三相四线制系统母线，Lx代表零 序滤波成套装置的线路感抗电路，Lf代表零序滤波成套装置的滤波 感抗电路。当零序滤波装置通过基波电流向负载供电时，由于线路感 抗电路Lf很小，所以无功损耗和电压降都很小，可以忽略不计；由 于滤波感抗的基波阻抗很大，所以通过的基波电流也很小，无功损耗 也很小。当负载反馈零序谐波时，Lf提供一定的零序阻抗，再加上 系统零序阻抗共同构成电源阻抗；滤波感抗每个4失心上下两个绕組的 零序阻抗大小相等，方向相反，所以滤波感抗每相的零序阻抗很小， 滤波感抗的零序阻抗和电源阻抗分流零序谐波，零序谐波大部分流入 滤波感抗，实现零序滤波。另外，在作为优选方案的实施例2、 3中， 尽管流过线路感抗电路的基波电流很大，但其基波阻抗很小，尽管滤 波感抗的基波阻抗很大，但其流过的基波电流很小，所以本实用新型 的零序滤波成套装置在基波损耗很小的情况下可以达到很好的零序 谐波滤除效果。综合来说，零序滤波成套装置可以高效的通过基波电 流向负载供电而分流负载反馈的大部分零序谐波电流。
与LC滤波器和APF滤波相比，本实用新型的零序滤波成套装置有如下优点
1. 性能优异
a) 零序谐波滤除效果可以达到70%—90%;
b) 成套装置损耗小于装置容量的0. 5%;
c) 有效改善电压畸变，降低变压器和电缆、母排温升；
d) 降低三相负荷不平衡度。
2. 可靠性高
a) 由于没有电容器和电力电子器件，部件全部为传统的感性器 件，出故障的可能性低。
b) 元器件的生产材料为电力电线和铁心，使用寿命更长；
c) 不需要额外增加大容量的容性无功器件，不谐振，不会给系统 安全运行带来隐 患。
3. 成本低廉
a) 原材料为电力电线和铁心等传统材料，成本低，采购容易；
b) 结构筒单，不需要复杂的研究和设计；
c) 制造过程简单，不需要复杂的生产设备、工序和检测。
4. 简单易行
a) 结构简单，不同等级的成套装置变化小，形式固定；
b) 不需要控制系统，不需要人工操作；
c) 由于没有大容量的电力电容器和电力电子器件，结构紧凑，体 积小；d)选型容易，安装方便，可扩充性强。筌于以上诸多有点，在有零序谐波电能质量问题的配电系统，本 实用新型的零序滤波成套装置可以得到广泛使用。当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同 的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、用于三相四线制交流系统的零序滤波成套装置，其特征在于包括滤波感抗电路，滤波感抗电路与零序谐波负载并联。
2、 根据权利要求1所述的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套 装置，其特征在于该装置还包括有线路感抗电路，线路感抗电路与 零序谐波负载串联，设置在滤波感抗电路和零序谐波负载之前。
3、 根据权利要求1或者2所述的用于三相四线制交流系统的零序滤 波成套装置，其特征在于所述滤波感抗电路包括三相铁心电抗器， 每个铁心上有2个绕组，2个绕组匝数相等，不同铁心上的2个绕组 依次交差。
4、 根据权利要求2所述的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套 装置，其特征在于所述线路感抗电路为单相，在负载之前串联于中 性线。
5、 根据权利要求4所述的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套 装置，其特征在于所述线路感抗电路为单相铁心磁环，中性线穿过 此;兹环。
6、 根据权利要求2所述的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套 装置，其特征在于所述线路感抗电路为三相，在负载之前串联于三 相供电电源上。
7、 根据权利要求6所述的用于三相四线制交流系统的零序滤波成套 装置，其特征在于所述线路感抗电路为三相铁心电抗器，串联在三相供电电源上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于三相四线制交流系统的零序滤波成套装置，包括滤波感抗电路，滤波感抗电路与零序谐波负载并联。进一步，该装置还包括有线路感抗电路，线路感抗电路与零序谐波负载串联，设置在滤波感抗电路和零序谐波负载之前，线路感抗的存在可以提高滤波效果。由于滤波感抗电路可以滤除负荷产生的大部分零序谐波，并且此装置无电力电子器件和电容器，结构简单、体积小，过载能力强，使用寿命长，与传统的LC滤波装置相比此套装置更具可靠性，与APF滤波装置相比次套装置更具性价比。
文档编号H02J3/01GK201352711SQ20082020482
公开日2009年11月25日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者吴军营, 吴景营, 欧阳乾赞 申请人:于良中