[发明专利]一种针对大量非线性负载用户的谐波监测及治理系统

说明书

技术领域

本发明是涉及一种谐波监测及治理系统，特别是针对大量非线性负载用户的谐波监测及治理系统。

背景技术

随着电脑及各种办公自动化设备、变频空调、荧光灯、节能灯及其整流器、大型显示屏幕、不间断电源等非线性用电设备在各种办公场所及商户中的普及及大量应用，非线性用电设备工作时对用户测配电网中产生大量的谐波问题日益加剧，增加用户用电成本并对配电电力系统造成谐波污染。此类非线性设备所产生的谐波中，存在大量的3倍数谐波。由于其三相电流幅值大小、初始相位均相同，在中性线上产生叠加，会产生诸如中性线过载、过热，以及产生电磁干扰、影响供电电压波形、绝缘层破坏、降低功率因数、降低变压器及电器设备的使用寿命等问题。目前现有的无功补偿谐波消除治理以小型谐波治理装置及谐波消除变压器为主，对大量使用多种非线性负载的用户缺乏集中功率因数监测和谐波消除治理的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对使用大量非线性负载用户的谐波监测及治理系统，解决非线性负载对用户整体影响，以达到节电的功能。

本发明的技术方案是：

一种谐波监测及治理系统，包括功率因数监测系统，谐波监测系统，谐波消除变压器，谐波消除有效性显示模块，谐波消除变压器温控系统及电路保护系统；所述谐波消除变压器的输入端与市电相连接，输出端与用户配电箱的输入端相连接；所述功率因数监测系统的输入端，以及所述谐波监测系统的输入端与所述用户配电箱的输出端相连接。

优选地，所述功率因数监测系统能够测量用户侧配电电路中的有用功。

优选地，所述谐监测系统能够测量用户侧配电电路中谐波的含量。

优选地，所述谐波消除变压器包括非晶合金铁芯、一次侧绕组和二次侧绕组。

优选地，所述非晶合金铁芯为三相三柱式结构铁芯，所述铁芯的三相依次分别缠有按Z字型排列的串联线圈，并产生正反方向的磁束。

优选地，所述一次侧绕组采用三角形接线结构，饼式线圈，匝间设有杜邦NOMEX绝缘纸，并通过真空压力浸渍工艺进一步消除线圈内部电晕现象。

优选地，所述二次侧绕组采用曲折型接线结构，箔绕式线圈，层间设有杜邦NOMEX绝缘纸。

优选地，所述谐波消除有效性显示模块能够实时显示谐波消除和/或节能降损信息。

优选地，所述谐波监测及治理系统还包括温控系统及电路保护系统，其能够采集所述谐波消除变压器的内部温度，并在所述谐波消除变压器发生温度异常时即时产生警告并断开电路。

本发明还提供一种使用以上技术方案中任一项的谐波监测及治理系统的方法，包括以下步骤：

（1）将市电接入谐波监测及治理系统中的谐波消除变压器；

（2）将谐波消除变压器的输出端与用户配电箱的输入端相连接；

（3）将功率因数监测系统的输入端，以及所述谐波监测系统的输入端与用户配电箱的输出端相连接；

（4）通过功率因数监测系统测量用户侧配电电路中的有用功与视在功率计算用户侧功率因数并通过功率因数显示模块实时显示功率因数，为用户提供节能降损信息；

（5）通过谐波监测系统测量用户侧配电电路中谐波的含量进行分析和处理；并通过谐波消除有效性模块实时显示谐波消除及提供节能降损信息。

本发明中的谐波监测与治理系统具有监测显示并通过谐波变压器消除谐波的特点。同时，本发明中的谐波监测与治理系统中的谐波消除变压器能大幅度地降低变压器的电能损耗，有效降低对变压器绕组温升的影响，变压器采用曲折型接线结构，能有效降低3次主谐波含量与单相负载所产生的3次谐波，有效转移中性点电流热效应，减低电能消耗。另外，本发明中谐波监测与治理系统采用了成本较低的非晶合金铁心抗谐波变压器消除电力系统中的电流谐波。并且，本发明中的谐波监测与治理系统提供了用户功率因数和谐波消除有效性的实时显示。

附图说明

图1是本发明的谐波监测及治理系统结构示意图。

图2是本发明中谐波监测及治理系统谐波消除变压器电路图。

图中各附图标记的含义如下：

1谐波监测及治理系统；2 市电输入；3 用户配电箱；

11 谐波消除变压器；12 功率因数监测系统；13 功率因数显示模块；14 谐波监测系统；15 谐波消除有效性显示模块；16 温控系统及电路保护系统；41-45 用户负载。

具体实施方式