零序滤波节电器制造技术

本实用新型专利技术涉及零序滤波节电器，采用三个铁芯柱组合，三个铁芯柱所安放的空间位置互差120°，呈“品”字型结构；铁芯柱上绕有绕组，分别为绕组A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3；绕组A3、B3、C3为逆时针绕制，其余绕组为顺时针绕制；绕组A2的首端与绕组A1的尾端相连，绕组A2的尾端与绕组B3的尾端相连；绕组B2的首端与绕组B1的尾端相连，绕组B2尾端与绕组C3的尾端相连；绕组C2首端与绕组C1的尾端相连，绕组C2尾端与绕组A3的尾端相连；绕组A1、绕组B1、绕组C1的首端分别与对应的三相电源线连接，绕组A1、绕组B1、绕组C1的尾端作为输出端，与负载系统的配连；绕组A3、绕组B3、绕组C3的首端共接入负载系统的中性线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
零序滤波节电器
本技术涉及一种节电器，特别是零序滤波节电器，其是一种可适当降低电压、滤除负荷侧的零序基波与三倍频谐波电流的电力节电器。本专利技术属于低压电器范畴。
技术介绍
据 申请人:所知，现有的三相四线制低压配电系统普遍存在电压偏高、三相负荷不平衡以及谐波污染的现象，这些现象会导致用电设备的损耗增加，并会在配电系统的中性线上产生发热损耗；此外，由于谐波造成的配电变压器的涡流损耗及杂散损耗也是客观存在的，从而使得用电效率下降。针对上述问题，通常采用节电器来提高用电效率，防止不应有的用电损耗。目前，市场上已出现了多种基于不同原理的节电器。如中国专利文献公开的(专利号为200610112318.4)《一种基于曲折型接线自耦变压器的节电器》，其主要结构包括:主回路电抗线圈串联在高压线路中；自耦式抽头调压线圈与主回路电抗线圈并联，由转换开关控制接通不同的抽头改变主回路电抗线圈两端的电压；在同一变压铁芯上绕制有独立的平衡相位调整线圈。 申请人:经过研究发现，该专利技术虽能起到调节电压的作用，但对三相负荷不平衡和谐波的补偿能力不足。再如中国专利文献公开的(专利号为200320116133.2)《节电器》，其是一种是三相或单相的节电器，采用了特殊绕法的扼流圈和滤波电容串联电路以及压敏电阻，其可以实现对输电线路进行无功补偿以提高运行效率，但也存在一定的缺陷，即对不平衡负载的补偿效果欠佳。
技术实现思路
本技术的目的是，针对上述现有技术存在的不足，进行改进，提出并研究零序滤波节电器，其是一种具有适当降低电压、平衡三相负荷和滤除三倍频谐波功能的零序滤波节电器。本技术在使用时接入三相四线制配电系统的负荷侧，通过本技术采用的实现适当降低电压、滤除零序基波和三倍频谐波电流的具体结构达到节电的效果。本技术的技术解决方案是，采用三个铁芯柱组合，三个铁芯柱所安放的空间位置完全对称且空间角度互差120°，呈“品”字型结构设置；铁芯柱上绕有绕组，分别为绕组Al、绕组A2、绕组A3、绕组B1、绕组B2、组绕B3、绕组Cl、绕组C2、绕组C3 ;绕组Al、绕组B1、绕组Cl的匝数均为NI ;绕组A2、绕组B2、绕组C2的匝数均为N2 ;绕组A3、绕组B3、绕组C3的匝数均为N3 ;其特征在于:绕组A3、绕组B3、绕组C3为逆时针绕制，其余绕组为顺时针绕制；绕组A2的首端与绕组Al的尾端相连，绕组A2的尾端与绕组B3的尾端相连；绕组B2的首端与绕组BI的尾端相连，绕组B2尾端与绕组C3的尾端相连；绕组C2首端与绕组Cl的尾端相连，绕组C2尾端与绕组A3的尾端相连；绕组Al、绕组B1、绕组Cl的首端分另IJ与三相电源线中的一相电源线连接，绕组Al、绕组B1、绕组Cl的尾端作为输出端，分别与负载系统的对应的输入端配连；绕组A3、绕组B3、绕组C3的首端共接入负载系统的中性线。其特征在于，铁芯柱采用高导磁率铁芯。其特征在于，每一个铁芯柱都绕有三个绕组。其特征在于，铁芯柱上的绕组的匝数关系为:N1:N2在1:6至1:50之间，并且N2=N3。其特征在于，高导磁率铁芯采用立体卷绕铁芯。本技术的创新点在于，具备有适当降低电压的功能和能够滤除由于负载不平衡导致的零序基波电流以及三倍频谐波电流的功能，可有效解决三相四线制低压配电系统中普遍存在电压偏高、三相负荷不平衡以及谐波污染的问题，能够很好地提高用电效率。本技术的优点是，设计合理、结构简单、运行可靠、维护方便、节电效果好，而且可显著减少由于系统侧电源存在零序电压分量所导致的零序电流，其适用于宾馆、酒店等多种场合使用，其节电可达到7% —10%左右的用电量。【附图说明】 图1、本技术的基本结构示意图。图2、本技术的基本结构的电原理图。图3、本技术接入电力系统工作的电路图。图4、本技术在三相正序电压下的矢量图。图5、本技术接入电力系统工作的等效电路图。图6、三相不平衡负载条件下，无本技术时的仿真结果示意图。图7、三相不平衡负载条件下，有本技术时的仿真结果示意图。图8、三相非线性负载条件下，无本技术时的仿真结果示意图。图9、三相非线性负载条件下，有本技术时的仿真结果示意图。图中的标注:NI为绕组A1、B1、C1的匝数；N2为绕组A2、B2、C2的匝数；N3为绕组A3、B3、C3的匝数；Ubs、Um、Ues为本技术的输入侧的三相的相电压；Usl、Uu、Uil分别为本技术输出侧的三相的相电压；h、、Ucl、Ue2、Uv1、TJs2、Dra3、Ur1、Us3分别为本技术内部各绕组的电压二力配电系统的等效阻抗；Zw为配电系统的中性线等效阻抗。【具体实施方式】下面，根据附图，进一步描述本技术的实施例。如图1、图2所示，本技术采用一组三个同样形状的铁芯柱，三个铁芯柱所安放的空间位置完全对称且空间角度互差120°，三个铁芯柱呈“品”字型结构设置。铁芯柱采用高导磁率铁芯。每一个铁芯柱上均绕制了三个绕组，分别为绕组Al、绕组A2、绕组A3，绕组B1、绕组B2、绕组B3，以及绕组Cl、绕组C2、绕组C3。绕组Al、绕组B1、绕组Cl的匝数相同，均为NI ;绕组A2、绕组B2、绕组C2的匝数的匝数相同，均为N2 ;绕组A3、绕组B3、绕组C3的匝数的匝数相同，均为N3 ;绕组A3、绕组B3、绕组C3为逆时针绕制，其余绕组为顺时针绕制。其中,绕组Al、绕组B1、绕组Cl的首端分别与三相电源线中的一相电源线连接，绕组Al、绕组B1、绕组Cl的尾端作为输出端，分别配接负载系统的对应的输入端a、b、c。A2绕组首端与Al绕组的尾端相连，A2绕组的尾端与B3绕组尾端相连；B2绕组的首端与BI绕组的尾端相连，B2绕组的尾端与C3绕组的尾端相连；C2绕组首端与Cl绕组的尾端相连，C2绕组的尾端与A3绕组的尾端相连;A3绕组、B3绕组、C3绕组的首端共接后再接入负载系统的中性线N (即零线)。铁芯柱上的三个绕组的匝数关系为:N1:N2在1:6至1:50之间，并且N>N3。高导磁率铁芯采用立体卷绕铁芯。如图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，本技术在额定电压380V的三相四线制配电系统中使用时，本技术的绕组Al、绕组B1、绕组Cl的首端分别与三相电源线中的对应的一相电源线连接，绕组Al、绕组B1、绕组Cl的尾端作为输出端分别配接负载系统所对应的输入端a、b、c，绕组A3、绕组B3、绕组C3的首端并接后再接入负载系统的中性线N (即零线)。为配电系统的等效阻抗，为配电系统的中性线等效阻抗。一方面，N1:N2在1:6至1:50之间的范围内可通过适当选择本技术的绕组的匝数NI和N2的比值，来降低过高的输入电压；另一方面，本技术的铁芯柱通过采用的高导磁率铁芯，由三个高导磁率铁芯构成的特殊的“品”字型结构的磁路及绕组相互的接线，在电源和负载之间实现零序低阻通道，将不平衡负载产生的基波零序电流和三倍频高次谐波电流导入，避免其通过负载系统形成回路，消弱了负载系统侧的零序基波和谐波电流，从而达到减少负载系统相应损耗的效果。同时，本技术在负载系统侧提供了较大的零序阻抗，避免了由于系统侧电源存在零序电压分量而导致的零序电流过大。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
零序滤波节电器，采用三个铁芯柱组合，三个铁芯柱所安放的空间位置完全对称且空间角度互差120°，呈“品”字型结构设置；铁芯柱上绕有绕组，分别为绕组A1、绕组A2、绕组A3、绕组B1、绕组B2、组绕B3、绕组C1、绕组C2、绕组C3；绕组A1、绕组B1、绕组C1的匝数均为N1；绕组A2、绕组B2、绕组C2的匝数均为N2；绕组A3、绕组B3、绕组C3的匝数均为N3；其特征在于：绕组A3、绕组B3、绕组C3为逆时针绕制，其余绕组为顺时针绕制；绕组A2的首端与绕组A1的尾端相连，绕组A2的尾端与绕组B3的尾端相连；绕组B2的首端与绕组B1的尾端相连，绕组B2尾端与绕组C3的尾端相连；绕组C2首端与绕组C1的尾端相连，绕组C2尾端与绕组A3的尾端相连；绕组A1、绕组B1、绕组C1的首端分别与三相电源线中的一相电源线连接，绕组A1、绕组B1、绕组C1的尾端作为输出端，分别与负载系统的对应的输入端配连；绕组A3、绕组B3、绕组C3的首端共接入负载系统的中性线。

【技术特征摘要】
1.零序滤波节电器，采用三个铁芯柱组合，三个铁芯柱所安放的空间位置完全对称且空间角度互差120°，呈“品”字型结构设置；铁芯柱上绕有绕组，分别为绕组Al、绕组A2、绕组A3、绕组B1、绕组B2、组绕B3、绕组Cl、绕组C2、绕组C3 ;绕组Al、绕组B1、绕组Cl的匝数均为NI ;绕组A2、绕组B2、绕组C2的匝数均为N2 ;绕组A3、绕组B3、绕组C3的匝数均为N3 ;其特征在于:绕组A3、绕组B3、绕组C3为逆时针绕制，其余绕组为顺时针绕制；绕组A2的首端与绕组Al的尾端相连，绕组A2的尾端与绕组B3的尾端相连；绕组B2的首端与绕组BI的尾端相连，绕组B2尾端与绕组C3的尾端相连；绕组C2首端与绕组Cl...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，莫青，付念先，喻明江，王园园，祝亚峰，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：