專利名稱：電力諧波污染電能的利用裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型屬于降低電力諧波的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力諧波污染電能的利用裝置。
二背景技術(shù)：
電力諧波是指除了電網(wǎng)50Hz工頻以外，特別是高于50Hz的各次諧波，如奇次諧波即50 Hz的奇倍數(shù)次諧波，3次、5次及以上的，還有偶次諧波即50Hz的偶倍數(shù)次諧波，2次、4次及以上的。由于這些諧波不僅要對電網(wǎng)的運行帶來不利影響，而且還要對用電設(shè)備的使用，電量計費等用戶的利益帶來損害，故一般都將其稱之為諧波“垃圾”或視為諧波“污染”。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活用電的增長，以及直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，這種對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波污染日趨嚴(yán)重。為了減少這種污染，國家頒布了《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14549-93)，要求凡是要產(chǎn)生超標(biāo)諧波電壓和電流的單位，必須要安裝減小諧波的設(shè)備，以將諧波降低到規(guī)定水平以下。由于安裝這種濾波的設(shè)備不僅要增加投資，還要增加運行費用，而且能將諧波消除越多的設(shè)備，其投資和運行費用越高，因而許多單位都沒有積極性。但為了不違反國家規(guī)定的要求，又能達到盡可能減少開支的目的，一般都只會將安裝的諧波消除設(shè)備做到剛低于規(guī)定水平，很顯然諧波消除的程度有限。其次，現(xiàn)有的諧波降低設(shè)備如各類高通濾波器都是將諧波濾出，未加以利用。
值得注意的是這種諧波“垃圾”或諧波“污染”，其本身也是一種電能形式，把它作為“垃圾”處理掉而不加以利用，實為一種浪費。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能將電力諧波進行利用的裝置。
本實用新型提供的電力諧波污染電能的利用裝置，包括電容器、變流器和用電設(shè)備，變流器由繞在鐵芯上的原邊線圈和次級線圈組成，電容器一端與變流器的原邊線圈串聯(lián)，另一端接于電力系統(tǒng)和產(chǎn)生諧波的電器設(shè)備之間的電力線上，而變流器的原邊線圈另一端接地，用電設(shè)備并接在變流器的次級線圈的回路上。
考慮到諧波產(chǎn)生有一定隨機性，為了使用電設(shè)備能獲得最好的工作特性，本實用新型變流器的次級線圈上設(shè)計有10～30個2.5％的抽頭，且在次級線圈的抽頭和用電設(shè)備之間還接有一個換接開關(guān)，該換接開關(guān)同時接地。
另外，考慮到諧波能量較大時，會對基波產(chǎn)生影響，為了減少這種影響，本實用新型在變流器的次級線圈的回路中還可以串接一個電容。
對于使用諧波電能的負(fù)載即用電設(shè)備，一般應(yīng)選取對頻率沒有要求的設(shè)備，故本實用新型中的電器設(shè)備應(yīng)選為電阻型，如電熱器等，或整流型，使之既可作為直流電直接使用，也可逆變?yōu)榻涣麟娏?，這樣對大容量的諧波特別有價值。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、使用本實用新型不僅可以將電力諧波降低，避免其對電網(wǎng)的運行、用電設(shè)備的使用，電量計費等用戶的利益帶來不利影響，而且還獲得了可利用的一種電能形式。
2、由于使用本實用新型可以將電力諧波污染電能予以利用，其前期的設(shè)備投資和運行費用不僅可以回收，而且還可繼續(xù)獲利，因而一方面會使許多單位煥發(fā)消除電力諧波的積極性，另一方面可以將電網(wǎng)中的高次諧波降到一個很低水平。
3、由于本實用新型主要是在應(yīng)用現(xiàn)有的高通濾波器的基礎(chǔ)上，增加了一個次級線圈，因而設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、新增投資小。
四

圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型的等值圖；圖3為本實用新型的另一種電路結(jié)構(gòu)圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出實施例，以對本實用新型進行具體描述。有必要在此指出的是以下實施例只用于對本實用新型作進一步說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本實用新型的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本實用新型的保護范圍。
實施例1如圖1所示，本實施例給出的電力諧波污染電能的利用裝置，包括電容器C、變流器TD、換接開關(guān)K和用電設(shè)備LH。變流器TD由繞在鐵芯上的原邊線圈L1和次級線圈L2組成。電容器C一端與變流器TD的原邊線圈L1串聯(lián)，另一端接于電力系統(tǒng)S和產(chǎn)生諧波的電器設(shè)備HL之間的電力線PL上，而變流器TD的原邊線圈L1另一端接地。用電設(shè)備LH并接在變流器TD的次級線圈L2的回路中，變流器TD的次級線圈L2上有10個2.5％的抽頭，換接開關(guān)K安裝在抽頭和用電設(shè)備LH之間并同時接地。
對于本實施例變流器TD的原邊線圈L1上串聯(lián)的電容器C、變流器TD的鐵芯的取值大小以及原邊線圈L1和次級線圈L2圈數(shù)、線徑的多少的確定，可以先將其簡化為等值圖，如圖2所示。即將變流器的原邊線圈L1和次級線圈L2分別等值為電感Lh和Lx，負(fù)載電器設(shè)備等值為電阻Rh，使之對電力線PL形成一個相當(dāng)于由C-Lx-Lh-Rh組成的高通濾波器，截止頻率f0選為70～80Hz，然后根據(jù)電力線PL上的諧波“污染”情況，測量出諧波電壓和諧波電流的大小，計算出可以利用的諧波功率，也就可以根據(jù)有關(guān)濾波電路的計算公式計算，因這些都是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員公知的常識，這里就不一一敘述計算。
對于使用諧波電能的用電設(shè)備，一般應(yīng)選取對頻率沒有要求的設(shè)備，故本實施例的電器設(shè)備可根據(jù)情況選為電阻型，如電熱器等，或整流型，使之既可作為直流電直接使用，也可逆變?yōu)榻涣麟娏?，這樣對大容量的諧波特別有價值。
實施例2本實施例給出的電力諧波污染電能的利用裝置的結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同，所不同的是變流器TD的次級線圈L2上有30個2.5％的抽頭，其次變流器TD的原邊線圈L1上串聯(lián)的電容器C、變流器TD的鐵芯的取值大小以及原邊線圈L1和次級線圈L2圈數(shù)、線徑的多少的確定，也是按照等值圖，根據(jù)測量出電力線PL上諧波電壓和諧波電流的大小，計算出可以利用的諧波功率，再根據(jù)有關(guān)濾波電路的計算公式計算。
實施例3本實施例給出的電力諧波污染電能的利用裝置的結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同，所不同的是在變流器TD的次級線圈L2的回路中還串接有一個電容Cd，見圖3；其次變流器TD的次級線圈L2上有20個2.5％的抽頭；再次變流器TD的原邊線圈L1上串聯(lián)的電容器C、次級線圈L2的回路中串接電容Cd、變流器TD的鐵芯的取值大小以及原邊線圈L1和次級線圈L2圈數(shù)、線徑的多少的確定，也是按照等值圖，根據(jù)測量出電力線PL上諧波電壓和諧波電流的大小，計算出可以利用的諧波功率，再根據(jù)有關(guān)濾波電路的計算公式計算。
權(quán)利要求1.一種電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于該裝置包括電容器C、變流器TD和用電設(shè)備LH，變流器TD由繞在鐵芯上的原邊線圈L1和次級線圈L2組成，電容器C一端與變流器TD的原邊線圈L1串聯(lián)，另一端接于電力系統(tǒng)S和產(chǎn)生諧波的電器設(shè)備HL之間的電力線PL上，而變流器TD的原邊線圈L1另一端接地，用電設(shè)備LH并接在變流器TD的次級線圈L2的回路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于變流器TD的次級線圈L2上有10～30個2.5％的抽頭，且在次級線圈L2的抽頭和用電設(shè)備LH之間還接有一個換接開關(guān)K，該換接開關(guān)K同時接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于在變流器TD的次級線圈L2的回路中還可以串接一個電容Cd。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于電器設(shè)備HL為電阻型、整流型或其它對頻率沒有要求的設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于電器設(shè)備HL為電阻型、整流型或其它對頻率沒有要求的設(shè)備。
專利摘要本實用新型公開的電力諧波污染電能的利用裝置，其特征在于該裝置包括電容器C、變流器TD和用電設(shè)備LH，變流器TD由繞在鐵芯上的原邊線圈L1和次級線圈L2組成，電容器C一端與變流器TD的原邊線圈L1串聯(lián)，另一端接于電力系統(tǒng)S和產(chǎn)生諧波的電器設(shè)備HL之間的電力線PL上，而變流器TD的原邊線圈L1另一端接地，用電設(shè)備LH并接在變流器TD的次級線圈L2的回路上。本實用新型設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、新增投資小，對電力諧波污染的利用，不僅可將電網(wǎng)中的高次諧波降到一個很低水平，解決其對環(huán)境的污染問題，而且還可使前期的設(shè)備投資和運行費用回收，獲得可持續(xù)利用的一種電能。
文檔編號H02J3/01GK2679903SQ20042003250
公開日2005年2月16日 申請日期2004年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月12日
發(fā)明者滕福生, 滕予非 申請人:滕福生