[實用新型]非三相對稱供電的非工頻量治理設備

無效

• 申請號: 200720044729.4
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN201113440Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張安斌
• 申請（專利權）人: 張安斌
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及非三相對稱供電的非工頻量的治理設備。

背景技術

非三相對稱供電系統，包括電氣化鐵路供電系統、電力機車采用四臺轉向架獨立供電方式、整流設備供電系統等特殊供電方式。

非三相對稱供電的非工頻量(非工作的頻率量)是由系統操作、系統故障、非線性負荷所產生的。

系統操作如合切線路、變壓器、電機、母線、機車換相、晶閘管導通截止等，都會產生非工頻量，并產生過電壓危害系統絕緣。如采用避雷器、斷路器觸頭間并聯電阻等防止操作過電壓過高直接擊穿系統絕緣，均是被動式保護，系統操作產生非工頻量引起的操作過電壓依然沖擊系統絕緣。

電力機車、整流設備負荷等均為非線性負荷，產生的非工頻量對系統的危害主要表現為諧波。交流諧波的危害性很大，主要有：

1、對鄰近弱電系統和并聯運行的晶閘管裝置產生干擾。

2、使電機的容許負荷降低；

3、使變壓器的噪聲增高、功率損失增大；

4、使接入交流系統的電容器過載；

5、引起電器的附加發熱；

6、使感應電動機轉速發生周期性變動，并使其功率損失(鐵損、銅損)增加；

7、使互感器的精確度降級；

8、影響電子計算機的工作；

9、危害電纜壽命加速電纜老化。

目前對于電網諧波的治理包括：

1、設置動態無功補償裝置，以提高供電系統承受電網諧波的能力；

2、設置無源濾波裝置，以便濾除電網諧波；

3、采用有源濾波裝置消除電網諧波。

上述各類方法對于消除電網諧波都有一定的效果，但是所用設備造價昂貴，動輒幾百萬甚至幾千萬，一般用戶難以承受。同時，這些設備不能防止系統操作、系統故障、機車換相、晶閘管導通截止產生的過電壓危害系統絕緣。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的問題，提供一種方法可靠、設備簡單、易于制造、運行維護簡單方便、成本低的非三相對稱供電的非工頻量治理設備。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

本實用新型非三相對稱供電的非工頻量治理設備的結構特點是設置變壓器，變壓器的一次側各相繞組分別接入供電系統中對應的各相線；變壓器的二次側所有各相繞組相互串聯形成用于分離非工頻量的二次側電壓求和電路，使求和電路中的工頻電壓之和為零，在二次側求和電路中串聯設置阻抗，形成消耗非工頻量能量的變壓器二次側回路；或在所述二次側求和電路中串聯設置非工頻量反相電路，形成非工頻量信號反饋電路。

本實用新型是通過變壓器的二次測相加使阻抗兩端的工頻電壓或電流為零，從而使阻抗不消耗工頻能量；由于機車換相、晶閘管導通截止、系統操作、系統故障等產生的“激勵”能量即非工頻能量，在系統中各相的表現不一致，因而在變壓器二次側相加不為零，即在阻抗兩端的電壓或電流不為零，通過阻抗來消耗非工頻能量，從而達到治理非工頻量的目的。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

1、由于非工頻量的電壓和電流相位幾乎為90°，所以非工頻量的能量很小，因此，本實用新型只要很小的變壓器容量就能滿足治理非工頻量的要求。

2、本實用新型方法不僅能夠吸收消耗機車換相、晶閘管導通截止、系統操作、系統故障等產生的“激勵”能量，大幅降低機車換相、晶閘管導通截止、系統操作、系統故障等“激勵”造成的暫態過程，且能從源頭防止各種操作過電壓、系統故障產生的過電壓、機車換相過電壓、晶閘管導通截止過電壓，保護系統不受各種過電壓的危害，還有利于繼電保護的正確動作；應用于電網元件如變壓器、電抗器、電容器、線路可保護電網元件不受過電壓的危害。

3、本實用新型方法可靠、設備簡單、易于制造、運行維護簡單方便、成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型方法應用于牽引供電系統的電壓之和非工頻量治理原理圖。

圖2為本實用新型方法應用于SS4型電力機車前轉向架單元的非工頻量治理原理圖

圖3為本實用新型方法應用于整流變壓器供電的變壓器方式非工頻量治理原理圖

以下通過具體實施方式，結合附圖對本實用新型作進一步說明：

具體實施方式：

實施例1，牽引供電系統的電壓之和非工頻量的治理。

參見圖1，變壓器LBYQ的一次測繞組接牽引供電系統的±27.5kV，二次測繞組串聯接電阻R，使工頻電壓之和等于零，電阻R不消耗工頻功率，機車取其一相電源，機車產生的非工頻量在變壓器LBYQ的二次測相加不等于零，電阻R消耗該非工頻量，從而達到治理非工頻量的目的。