[實用新型]零序濾波節電器

有效

• 申請號: 201320410456.6
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203444905U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 劉飛;莫青;付念先;喻明江;王園園;祝亞峰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/28;H01F27/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李雙全

技術領域

本實用新型涉及一種節電器，特別是零序濾波節電器，其是一種可適當降低電壓、濾除負荷側的零序基波與三倍頻諧波電流的電力節電器。本發明屬于低壓電器范疇。

背景技術

據申請人所知，現有的三相四線制低壓配電系統普遍存在電壓偏高、三相負荷不平衡以及諧波污染的現象，這些現象會導致用電設備的損耗增加，并會在配電系統的中性線上產生發熱損耗；此外，由于諧波造成的配電變壓器的渦流損耗及雜散損耗也是客觀存在的，從而使得用電效率下降。針對上述問題，通常采用節電器來提高用電效率，防止不應有的用電損耗。目前，市場上已出現了多種基于不同原理的節電器。

如中國專利文獻公開的（專利號為200610112318.4）《一種基于曲折型接線自耦變壓器的節電器》，其主要結構包括：主回路電抗線圈串聯在高壓線路中；自耦式抽頭調壓線圈與主回路電抗線圈并聯，由轉換開關控制接通不同的抽頭改變主回路電抗線圈兩端的電壓；在同一變壓鐵芯上繞制有獨立的平衡相位調整線圈。申請人經過研究發現，該發明雖能起到調節電壓的作用，但對三相負荷不平衡和諧波的補償能力不足。

再如中國專利文獻公開的（專利號為200320116133.2）《節電器》，其是一種是三相或單相的節電器，采用了特殊繞法的扼流圈和濾波電容串聯電路以及壓敏電阻，其可以實現對輸電線路進行無功補償以提高運行效率，但也存在一定的缺陷，即對不平衡負載的補償效果欠佳。

發明內容

本實用新型的目的是，針對上述現有技術存在的不足，進行改進，提出并研究零序濾波節電器，其是一種具有適當降低電壓、平衡三相負荷和濾除三倍頻諧波功能的零序濾波節電器。本實用新型在使用時接入三相四線制配電系統的負荷側，通過本實用新型采用的實現適當降低電壓、濾除零序基波和三倍頻諧波電流的具體結構達到節電的效果。

本實用新型的技術解決方案是，采用三個鐵芯柱組合，三個鐵芯柱所安放的空間位置完全對稱且空間角度互差120°，呈“品”字型結構設置；鐵芯柱上繞有繞組，分別為繞組A1、繞組A2、繞組A3、繞組B1、繞組B2、組繞B3、繞組C1、繞組C2、繞組C3；繞組A1、繞組B1、繞組C1的匝數均為N1；繞組A2、繞組B2、繞組C2的匝數均為N2；繞組A3、繞組B3、繞組C3的匝數均為N3；其特征在于：繞組A3、繞組B3、繞組C3為逆時針繞制，其余繞組為順時針繞制；繞組A2的首端與繞組A1的尾端相連，繞組A2的尾端與繞組B3的尾端相連；繞組B2的首端與繞組B1的尾端相連，繞組B2尾端與繞組C3的尾端相連；繞組C2首端與繞組C1的尾端相連，繞組C2尾端與繞組A3的尾端相連；繞組A1、繞組B1、繞組C1的首端分別與三相電源線中的一相電源線連接，繞組A1、繞組B1、繞組C1的尾端作為輸出端，分別與負載系統的對應的輸入端配連；繞組A3、繞組B3、繞組C3的首端共接入負載系統的中性線。

其特征在于，鐵芯柱采用高導磁率鐵芯。

其特征在于，每一個鐵芯柱都繞有三個繞組。

其特征在于，鐵芯柱上的繞組的匝數關系為：N1：N2在1：6至1：50之間，并且????????????????????????????????????????????????。

其特征在于，高導磁率鐵芯采用立體卷繞鐵芯。

本實用新型的創新點在于，具備有適當降低電壓的功能和能夠濾除由于負載不平衡導致的零序基波電流以及三倍頻諧波電流的功能，可有效解決三相四線制低壓配電系統中普遍存在電壓偏高、三相負荷不平衡以及諧波污染的問題，能夠很好地提高用電效率。

本實用新型的優點是，設計合理、結構簡單、運行可靠、維護方便、節電效果好，而且可顯著減少由于系統側電源存在零序電壓分量所導致的零序電流，其適用于賓館、酒店等多種場合使用，其節電可達到7%—10%左右的用電量。

附圖說明

圖1、本實用新型的基本結構示意圖。

圖2、本實用新型的基本結構的電原理圖。

圖3、本實用新型接入電力系統工作的電路圖。

圖4、本實用新型在三相正序電壓下的矢量圖。

圖5、本實用新型接入電力系統工作的等效電路圖。

圖6、三相不平衡負載條件下，無本實用新型時的仿真結果示意圖。

圖7、三相不平衡負載條件下，有本實用新型時的仿真結果示意圖。

圖8、三相非線性負載條件下，無本實用新型時的仿真結果示意圖。

圖9、三相非線性負載條件下，有本實用新型時的仿真結果示意圖。