一种带防雷的三相谐波抑制电路及电力设备的制作方法

本实用新型属于电力继电保护技术领域，尤其涉及一种带防雷的三相谐波抑制电路及电力设备。

背景技术：

目前，通过在谐波源附近安装无源或有源滤波装置以达到抑制谐波的目的；其中无源滤波装置是RLC串并联电路结构，仅能滤掉特定整次谐波，不适合谐波丰富的场景，并且不宜安装过多，容易产生谐振现象；而有源滤波装置由检测电路、指令电路以及桥式逆变电路组成，桥式逆变电路正常工作时存在死区时间，导致其输出信号存在一定的畸变和延时，并且会向电网注入谐波信号，同时存在电路结构复杂，成本高，维修困难等问题。此外，谐波抑制装置安装在设备线路上易受雷击的影响，而雷击后导致线路过压易使电路中的电容损坏。

因此，传统的技术方案中的谐波抑制电路存在不能完全抑制谐波和不能防止雷击的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种带防雷的三相谐波抑制电路，旨在解决传统的技术方案中的谐波抑制电路存在不能完全抑制谐波和不能防止雷击的问题。

本实用新型是这样实现的，一种带防雷的三相谐波抑制电路，包括：

多个分别连接于A相线和地线之间、B相线和地线之间、C相线和地线之间以及零线和地线之间，用于防雷泄压的防雷单元；

多个分别串联于A相线、B相线以及C相线的输入端和输出端之间，用于分压的分压单元；

多个分别连接于每个所述分压单元的输出端和零线之间，用于滤除电网信号中所包含的基波信号的基波滤波单元；及

多个一次侧绕组分别连接于A相线和零线之间、B相线和零线之间以及C相线和零线之间，二次侧绕组分别连接于各个所述分压单元的输出端和A相线的输出端、B相线的输出端以及C相线的输出端之间，用于抵消电网信号中所包含的全部谐波信号的变压器单元。

在其中一个实施例中，所述变压器单元包括一次侧绕组匝数和二次侧绕组匝数相等的变压器。

在其中一个实施例中，所述防雷单元包括电涌保护器。

在其中一个实施例中，所述分压单元包括电阻。

在其中一个实施例中，所述电阻的阻值为1-10Ω。

在其中一个实施例中，所述基波滤波单元包括电容和电感，所述电容的第一端作为所述基波滤波单元的输入端并与所述分压单元的输出端连接，所述电容的第二端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与零线连接。

在其中一个实施例中，所述带防雷的三相谐波抑制电路的输出端输出的基波电压信号与电网信号中所包含的所述基波信号等大反相。

此外，还提供了一种电力设备，包括上述的带防雷的三相谐波抑制电路。

上述的带防雷的三相谐波抑制电路，通过设置基波滤波单元滤除电网信号中所包含的基波信号，变压器单元抵消电网信号中所包含的全部谐波信号，使得该带防雷的三相谐波抑制电路能够消除电网信号中的全部谐波信号，可为负载提供一个与电网信号中所包含的基波信号等大反相的基波信号；同时，还设置了防雷单元，使得该带防雷的三相谐波抑制电路能够抑制谐波的同时具有防止雷击的功能；此外，该带防雷的三相谐波抑制电路成功将谐波抑制电路和防雷电路组合在一起，不仅便于安装，还减少了电器连接时产生的故障点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的带防雷的三相谐波抑制电路的模块示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的带防雷的三相谐波抑制电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的带防雷的谐波抑制电路的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

参考图1，一种带防雷的三相谐波抑制电路，包括：多个防雷单元10、多个分压单元20、多个基波滤波单元30以及多个变压器单元40。

其中，多个防雷单元10分别连接于A相线和地线之间、B相线和地线之间、C相线和地线之间以及零线和地线之间，用于防雷泄压；多个分压单元20分别串联于A相线、B相线以及C相线的输入端和输出端之间，用于分压；多个基波滤波单元30分别连接于每个分压单元20的输出端和零线之间，用于滤除电网信号中所包含的基波信号；多个变压器单元40的一次侧绕组分别连接于A相线和零线之间、B相线和零线之间以及C相线和零线之间，二次侧绕组分别连接于多个分压单元20的输出端和A相线的输出端、B相线的输出端以及C相线的输出端之间，用于抵消电网信号中所包含的全部谐波信号。

在其中一个实施例中，参考图2，变压器单元40包括一次侧绕组匝数和二次侧绕组匝数相等的变压器T1。在本实施例中，变压器抵消电网信号中所包含的全部谐波信号，使得该带防雷的三相谐波抑制电路能够消除电网信号中的全部谐波信号。

在其中一个实施例中，参考图2，各个防雷单元10包括电涌保护器G1。在本实施例中，各个电涌保护器G1分别连接于A相线输入端和地线之间、B相线输入端和地线之间、C相线输入端和地线之间以及零线和地线之间，不仅可以保护三相谐波抑制电路的所有元器件，还可以保护与该三相谐波抑制电路连接的设备而不受过电压损害。

在其中一个实施例中，参考图2，各个分压单元20包括电阻R1，电阻R1的阻值为1-10Ω。在本实施例中，电阻R1的分压作用，可以使变压器T1的一次侧绕组1端和二次侧绕组2端的电位不等，从而使变压器T1正常工作。

在其中一个实施例中，参考图2，各个基波滤波单元30包括电容C1和电感L1，电容C1的第一端作为基波滤波单元30的输入端并与分压单元20的输出端连接，电容C1的第二端与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端与零线连接。

在其中一个实施例中，带防雷的三相谐波抑制电路的输出端输出的基波电压信号与电网信号中所包含的基波信号等大反相。

下面以图2所示的带防雷的三相谐波抑制电路为例对其工作原理进行说明，详述如下：

由于A相线、B相线以及C相线的上的元器件和连接关系均相同，因此它们的工作原理均相同，下面以A相线为例进行说明，从A相线与零线之间输出的电网信号us1包括基波信号usb1和多种不同频率构成的谐波信号ush1，因此：

us1＝usb1+ush1

由于变压器T1的一次侧绕组并联于A相线的输出端与零线的输出端之间，因此，变压器T1的一次侧绕组两端1、1’的电压等于us1，又由于变压器T1的一次侧绕组匝数与二次侧绕组匝数相等，因此变压器T1的二次侧绕组两端2、2’的电压us2与us1相等，其中us2包括usb2和ush2，即：

us2＝usb2+ush2

并且usb1与usb2相等，ush1与ush2相等。

从A相线与零线之间输出的电网信号us1通过电阻R1传输的信号包括基波信号usb1和谐波信号ush1，如图2所述，经过a点时，基波信号usb1被基波滤波单元30旁路短接，那么电网信号us1经过a点后只有谐波信号ush1，即a和d两点之间输出的电压信号为谐波信号ush1。取abcd作为回路并设顺时针方向为回路abcd的方向，则回路abcd的电压表达式为：

us2+u0-ush1＝0

其中，u0为电网信号us1经过带防雷的变压器T1后被三相谐波抑制电路后的输出信号，则：

u0＝ush1-us2＝ush1-(usb2+ush2)＝ush1-(usb2+ush1)＝-usb2＝-usb1

因此，谐波信号ush1在经过变压器T1时被谐波信号ush2抵消，即电网信号us1经过带防雷的三相谐波抑制电路后最后输出信号只有基波信号usb1，并且电网信号us1中输出的基波信号usb1等大反相。

此外，还提供了一种电力设备，包括上述的带防雷的三相谐波抑制电路。

本实用新型的有益效果：

1、通过设置基波滤波单元滤除电网信号中所包含的基波信号，变压器单元抵消电网信号中所包含的全部谐波信号，使得该带防雷的三相谐波抑制电路能够消除电网信号中的全部谐波信号，可为负载提供一个与电网信号中所包含的基波信号等大反相的基波信号。

2、还设置了防雷单元，使得该带防雷的三相谐波抑制电路能够抑制谐波的同时具有防止雷击的功能。

3、该带防雷的三相谐波抑制电路成功将谐波抑制电路和防雷电路组合在一起，不仅便于安装，还减少了电器连接时产生的故障点。

4、该带防雷的三相谐波抑制电路电路结构简单，成本低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。