[发明专利]一种民用负荷谐波治理装置

说明书

本发明提供一种民用负荷谐波治理装置，包括串接在配电线路的三相线上的磁性滤波器和串接在零线上的零序电抗器，磁性滤波器包括呈120⁰对称排列的第一铁芯、第二铁芯和第三铁芯，第一、第二和第三铁芯上均绕有三个线圈，第一铁芯的三个线圈一端分别作为磁性滤波器的三相输入端、另一端分别与第二铁芯的三个线圈一端连接，第二铁芯的三个线圈另一端分别与第三铁芯的三个线圈一端连接，第三铁芯的三个线圈另一端分别作为磁性滤波器的三相输出端，磁性滤波器三相输出端与民用负荷连接，第一、第二、第三铁芯截面积之比为1:2:1。本发明有效滤除相线中的三次谐波电流，且可消除从民用负荷到上一级开关一整条零线上的三次谐波电流，避免零线电流过大。

技术领域

本发明涉及一种民用负荷谐波治理装置。

背景技术

随着科技的发展，LED光源凭借其在节能降耗领域的性能优势，成为照明主要产品而进入千家万户。然而，LED光源的普及带来的一个严重后果就是谐波污染问题，其中三次谐波含量最为丰富，而其危害尤其严重。三次谐波导致的主要后果包括：变压器过热、配电系统不稳定(频繁跳闸)、零线电流过大、对电子设备形成电磁干扰、污染电磁环境(导致人体亚健康状态)、增加能耗、导致零线过热等。在三次谐波导致的各种危害当中，零线过热的问题最为严重，零线电流往往超过相线电流，而零线过热则会造成电气的火灾隐患。

目前，绝大多数LED光源集中的电表箱、开关箱、综合配电箱并未对LED产生的谐波进行监测、治理，造成的零线电流过大，由于其属于新事物，管理人员疏于发现，即使发现也是通过增加电缆截面积进行处理，存在一定的事故隐患。因此如何对LED光源进行谐波治理，减小安全隐患，是急切需要关注和研究的课题。

针对谐波治理，目前国内外主要有无源滤器和有源滤器两种滤波器在电力系统广泛应用。

有源滤波(APF)自身就是谐波源：其依靠电力电子装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。其优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95％以上，补偿无功细致，缺点为价格高，容量小，其运行可靠性也不及无源。

无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻(调谐滤波)状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。这样谐波电流就不会流入系统，无源滤波的优点为成本低，运行稳定，技术相对成熟，容量大，缺点为谐波滤除率一般只有60-80％，同时对基波补偿一定的无功功率。

现有的无源滤器和有源滤器技术处理LED电流谐波，最大的缺点是，只有安装处能保证其安装位置的上游(线路侧)谐波电流减小，对于下游(负载侧)的线路没有任何效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种民用负荷谐波治理装置，有效滤除相线中的三次谐波电流，且可消除从民用负荷到上一级开关这一整条零线上的三次谐波电流，解决零线电流过大的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种民用负荷谐波治理装置，用于消除配电线路中的三次谐波，包括串接在配电线路的三相线上的磁性滤波器和串接在零线上的零序电抗器，磁性滤波器包括呈120⁰对称排列的第一铁芯、第二铁芯和第三铁芯，第一、第二和第三铁芯上均绕有三个线圈，第一铁芯的三个线圈一端分别作为磁性滤波器的三相输入端、另一端分别与第二铁芯的三个线圈一端连接，第二铁芯的三个线圈另一端分别与第三铁芯的三个线圈一端连接，第三铁芯的三个线圈另一端分别作为磁性滤波器的三相输出端，第一、第二和第三铁芯相互连接的线圈的相位相同，第一、第二和第三铁芯上的线圈均是由上至下按照A相、B相、C相的顺序排列，第一、第二和第三铁芯上的三个线圈间隔布置，磁性滤波器三相输出端与民用负荷连接，第一、第二、第三铁芯截面积之比为1:2:1。