CN200944530Y - 一种电力滤波器 - Google Patents

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杨祥江
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Abstract

本实用新型公开了一种电力滤波器，包括共同绕于铁心上的串联绕组、补偿绕组及调谐绕组，串联绕组与补偿绕组反向绕制在铁心上并串联接入供电系统及负载之间，串联绕组和补偿绕组的相连接端与调谐绕组连接，调谐绕组另一端设有滤波电容，滤波电容的另一端与供电系统连接，所述铁心可为单相铁心，也可三相三柱铁心，且铁心至少包含一个空气隙。本实用新型的电力滤波器能有效抑制非线性负载产生的谐波电流流入供电系统及供电系统的谐波电流流入滤波器，滤波效果好，有效减少电压降，可靠性高、稳定性好，可适用于单相或三相电力系统使用，通用性强。

Description

一种电力滤波器
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统用的无源滤波装置，具体说是一种电力滤波器。
背景技术
目前，随着电力电子技术的发展，非线性电子设备，如计算机、变频器、不间断电源等被大量应用，电力系统中谐波电流污染日益严重。谐波电流加大了系统电压的谐波水平，增加系统的损耗，减少用电设备的出力，降低了功率因数和系统使用容量，并加速设备老化。为此，人们为抑制谐波电流较多地采用L-C调谐滤波器或有源滤波器。其中，L-C调谐滤波器是多组构建并联联接在系统的母线上，需针对不同的谐波(如5次、7次等)选取L和C的搭配值，固定的L和C的搭配只能抑制特定次数的谐波，对于其他次数的谐波只起微弱的过滤效果，其滤波效果不理想；并且，这种滤波器较多适用于高压电力系统中，若用于低压电力系统，其体积庞大，成本高，通用性差。而串联或并联在电力系统和负载之间的有源滤波器，通过检测电路检测出负载上产生的谐波电流水平，滤波器相应产生一个与负载谐波电流幅值相同而相位相反的电流注入系统中，从而达到滤除谐波电流的目的，但是，有源滤波器的缺点是成本高、可靠性不佳，并且容量不能被做到很大。故此，现有常用的滤波装置，其可靠性、通用性及滤波效果均较差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种滤波效果好、可靠性高、通用性强的电力滤波器。
本实用新型的发明目的是这样实现的：一种电力滤波器，其特征在于：所述电力滤波器包括共同绕于铁心上的串联绕组、补偿绕组及调谐绕组，串联绕组与补偿绕组串联接入供电系统及负载之间，串联绕组和补偿绕组的相连接端与调谐绕组连接，调谐绕组另一端设有滤波电容，滤波电容的另一端与供电系统连接。
所述串联绕组和补偿绕组反向绕制在铁心上。
所述铁心至少包含一个空气隙。
所述铁心为单相铁心。
所述铁心为三相三柱铁心。
所述串联绕组、补偿绕组及调谐绕组均为电感线圈。
本实用新型对现有技术的电力系统用滤波装置进行改进，串联绕组阻抗较大，大大抑制了非线性负载产生的谐波电流流入电力系统及电力系统谐波电流流入滤波器，调谐绕组与滤波电容所形成的滤波电路阻抗则较小，有效滤除非线性负载所产生的谐波电流，而反向连接的串联绕组和补偿绕组，有效补偿电压降，滤波效果好。装置采用无源器件，可靠性高，稳定性好，并且，本滤波器，不需对系统和负载进行谐波测量和精确的设计，单个的滤波器可有效滤除多次谐波，广泛适用于单相或三相电力系统使用，通用性强。
附图说明
附图1为本实用新型在单相电力系统中的实施例原理示意图。
附图2为本实用新型在三相电力系统中的实施例原理示意图。
附图3为本实用新型在三相电力系统中的另一实施例原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1所示为本实用新型在单相电力系统中实施例，电力滤波器包括共同绕于铁心上的串联绕组1、补偿绕组2及调谐绕组3，串联绕组1与补偿绕组2串联接入供电系统4及负载5之间，该负载5为非线性负载。其中，铁心为单相铁心7且至少包含一个空气隙，串联绕组1、补偿绕组2及调谐绕组3均为电感线圈，且串联绕组1和补偿绕组2反向绕制在铁心上。串联绕组1和补偿绕组2的相连接端与调谐绕组3连接，调谐绕组3另一端设有滤波电容6，滤波电容6的另一端与供电系统连接，调谐绕组3与滤波电容6串联成谐振电路，其谐振频率为负载5的特征频率。当滤波器工作时，串联绕组1阻抗较大，大大抑制了非线性负载产生的谐波电流流入供电系统4及供电系统4的谐波电流流入滤波器。对于负载5产生的谐波电流，调谐绕组3与滤波电容6所形成的滤波电路阻抗则较小，因此大部分谐波电流流入到调谐绕组3与滤波电容6串联组成的谐振电路中，有效滤除非线性负载所产生的谐波电流，从而使流入供电系统4的谐波电流明显减少，达到有效滤除供电系统4中谐波电流的目的。并且由于串联绕组1和补偿绕组2是反向绕制在铁心上，致使两者所产生的磁通相互抵消，从而减少滤波器输入端到输出端的电压降，保证了负载5所需的电压要求。
图2和图3所示为本实用新型在三相电力系统中的实施例，其中，图2所示的实施例中，滤波电容6为Y型联结，图3所示的实施例中，滤波电容6为△型联结。在该两实施例中，铁心则为三相三柱铁心8，同样，该铁心也至少包含一个空气隙。而串联绕组1、补偿绕组2、调谐绕组3及滤波电容6相应的在各相中分别设置一组。且根据滤波器实际滤波的不同频带要求，串联绕组1、补偿绕组2及调谐绕组3可绕于同一心柱上，也可分别绕于两个或三个心柱上。滤波器工作时，串联绕组1阻抗较大，同样抑制了非线性负载产生的谐波电流流入供电系统4及供电系统4的谐波电流流入滤波器，调谐绕组3与滤波电容6则也有效滤除非线性负载所产生的谐波电流，而串联绕组1和补偿绕组2所形成的滤波电路，有效补偿电压降，保证了负载5的电压要求。
综上所述，本实用新型的电力滤波器，能有抑制了非线性负载产生的谐波电流流入电力系统及电力系统谐波电流流入滤波器，滤波效果好，有效减少电压降，可靠性高、稳定性好，可适用于单相或三相电力系统使用，通用性强。

Claims (6)

1.一种电力滤波器，其特征在于：所述电力滤波器包括共同绕于铁心上的串联绕组(1)、补偿绕组(2)及调谐绕组(3)，串联绕组(1)与补偿绕组(2)串联接入供电系统(4)及负载(5)之间，串联绕组(1)和补偿绕组(2)的相连接端与调谐绕组(3)连接，调谐绕组(3)另一端设有滤波电容(6)，滤波电容(6)的另一端与供电系统连接。
2.根据权利要求1所述电力滤波器，其特征在于：所述串联绕组(1)和补偿绕组(2)反向绕制在铁心上。
3.根据权利要求1所述电力滤波器，其特征在于：所述铁心至少包含一个空气隙。
4.根据权利要求1所述电力滤波器，其特征在于：所述铁心为单相铁心(7)。
5.根据权利要求1所述电力滤波器，其特征在于：所述铁心为三相三柱铁心(8)。
6.根据权利要求1所述电力滤波器，其特征在于：所述串联绕组(1)、补偿绕组(2)及调谐绕组(3)均为电感线圈。
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