[發明專利]一種針對大量非線性負載用戶的諧波監測及治理系統

在審

• 申請號: 201710218794.2
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106712026A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 楊成勇;李英杰;趙立
• 申請（專利權）人: 湖南行知聚能源科技發展有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是涉及一種諧波監測及治理系統，特別是針對大量非線性負載用戶的諧波監測及治理系統。

背景技術

隨著電腦及各種辦公自動化設備、變頻空調、熒光燈、節能燈及其整流器、大型顯示屏幕、不間斷電源等非線性用電設備在各種辦公場所及商戶中的普及及大量應用，非線性用電設備工作時對用戶測配電網中產生大量的諧波問題日益加劇，增加用戶用電成本并對配電電力系統造成諧波污染。此類非線性設備所產生的諧波中，存在大量的3倍數諧波。由于其三相電流幅值大小、初始相位均相同，在中性線上產生疊加，會產生諸如中性線過載、過熱，以及產生電磁干擾、影響供電電壓波形、絕緣層破壞、降低功率因數、降低變壓器及電器設備的使用壽命等問題。目前現有的無功補償諧波消除治理以小型諧波治理裝置及諧波消除變壓器為主，對大量使用多種非線性負載的用戶缺乏集中功率因數監測和諧波消除治理的功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種針對使用大量非線性負載用戶的諧波監測及治理系統，解決非線性負載對用戶整體影響，以達到節電的功能。

本發明的技術方案是：

一種諧波監測及治理系統，包括功率因數監測系統，諧波監測系統，諧波消除變壓器，諧波消除有效性顯示模塊，諧波消除變壓器溫控系統及電路保護系統；所述諧波消除變壓器的輸入端與市電相連接，輸出端與用戶配電箱的輸入端相連接；所述功率因數監測系統的輸入端，以及所述諧波監測系統的輸入端與所述用戶配電箱的輸出端相連接。

優選地，所述功率因數監測系統能夠測量用戶側配電電路中的有用功。

優選地，所述諧監測系統能夠測量用戶側配電電路中諧波的含量。

優選地，所述諧波消除變壓器包括非晶合金鐵芯、一次側繞組和二次側繞組。

優選地，所述非晶合金鐵芯為三相三柱式結構鐵芯，所述鐵芯的三相依次分別纏有按Z字型排列的串聯線圈，并產生正反方向的磁束。

優選地，所述一次側繞組采用三角形接線結構，餅式線圈，匝間設有杜邦NOMEX絕緣紙，并通過真空壓力浸漬工藝進一步消除線圈內部電暈現象。

優選地，所述二次側繞組采用曲折型接線結構，箔繞式線圈，層間設有杜邦NOMEX絕緣紙。

優選地，所述諧波消除有效性顯示模塊能夠實時顯示諧波消除和/或節能降損信息。

優選地，所述諧波監測及治理系統還包括溫控系統及電路保護系統，其能夠采集所述諧波消除變壓器的內部溫度，并在所述諧波消除變壓器發生溫度異常時即時產生警告并斷開電路。

本發明還提供一種使用以上技術方案中任一項的諧波監測及治理系統的方法，包括以下步驟：

（1）將市電接入諧波監測及治理系統中的諧波消除變壓器；

（2）將諧波消除變壓器的輸出端與用戶配電箱的輸入端相連接；

（3）將功率因數監測系統的輸入端，以及所述諧波監測系統的輸入端與用戶配電箱的輸出端相連接；

（4）通過功率因數監測系統測量用戶側配電電路中的有用功與視在功率計算用戶側功率因數并通過功率因數顯示模塊實時顯示功率因數，為用戶提供節能降損信息；

（5）通過諧波監測系統測量用戶側配電電路中諧波的含量進行分析和處理；并通過諧波消除有效性模塊實時顯示諧波消除及提供節能降損信息。

本發明中的諧波監測與治理系統具有監測顯示并通過諧波變壓器消除諧波的特點。同時，本發明中的諧波監測與治理系統中的諧波消除變壓器能大幅度地降低變壓器的電能損耗，有效降低對變壓器繞組溫升的影響，變壓器采用曲折型接線結構，能有效降低3次主諧波含量與單相負載所產生的3次諧波，有效轉移中性點電流熱效應，減低電能消耗。另外，本發明中諧波監測與治理系統采用了成本較低的非晶合金鐵心抗諧波變壓器消除電力系統中的電流諧波。并且，本發明中的諧波監測與治理系統提供了用戶功率因數和諧波消除有效性的實時顯示。

附圖說明

圖1是本發明的諧波監測及治理系統結構示意圖。

圖2是本發明中諧波監測及治理系統諧波消除變壓器電路圖。

圖中各附圖標記的含義如下：

1諧波監測及治理系統；2 市電輸入；3 用戶配電箱；

11 諧波消除變壓器；12 功率因數監測系統；13 功率因數顯示模塊；14 諧波監測系統；15 諧波消除有效性顯示模塊；16 溫控系統及電路保護系統；41-45 用戶負載。

具體實施方式