基于磁通補償原理的零序濾波器的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中的諧波是造成電能質(zhì)量下降的關(guān)鍵因素之一。在低壓配電網(wǎng)中，大量電力電子裝置的使用使得諧波污染問題顯得尤為嚴重。這些非線性負荷會產(chǎn)生大量頻次豐富的諧波電流，其中的零序諧波同大小、同相位并且都通過中性線回流導致中性線的過載，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來危害。傳統(tǒng)的濾波器主要針對某次諧波或者某一頻率范圍內(nèi)的諧波進行濾波，但并沒有專門治理中性線上諧波電流的濾波裝置。
　　本文基于磁通補償原理提出一種用于中性線上零序電流濾波的諧波治理

2、裝置。磁通補償原理簡單來說就是通過對補償繞組中電流大小以及方向的控制改變合成磁通大小，從而改變系統(tǒng)對外的等效阻抗。所設(shè)計的濾波器通過對零序磁通的補償，濾波裝置對零序電流表現(xiàn)出數(shù)值很小的漏阻抗特性。與此同時濾波器卻可以對基波電流表現(xiàn)出很高的激磁阻抗。將濾波器與諧波源并聯(lián)，利用濾波器對諧波電流的分流作用達到濾波的目的。文中詳細分析了濾波器的磁路特點，提出立體式的鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計。理論分析與計算表明，立體式鐵心結(jié)構(gòu)中鐵軛的截面積僅為鐵芯柱截面的1

3、/√3，可以減小鐵磁材料的使用，具有降低空載損耗的優(yōu)點。同時立體式鐵芯結(jié)構(gòu)具有三相完全對稱的磁路，避免了由于濾波器自身結(jié)構(gòu)的不對稱造成的三相諧波污染的問題。
　　文中以一臺10kVA零序濾波器試驗樣機為例詳細分析了主要參數(shù)的計算方法。理論分析了濾波器的磁勢分布并根據(jù)漏磁鏈法推導出零序電抗的計算方法。在ANSYS軟件下建立零序濾波器的仿真模型，并對磁路參數(shù)進行仿真分析與計算。最后設(shè)計了試驗測試電路，對零序濾波器進行試驗測量。測試結(jié)果