专利名称：一种用于抑制电网谐波的母线连接电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统谐波治理领域，具体涉及通过母联断路器连接的两条电 源母线的谐波抑制电路。
技术背景在电力系统中，电弧炉、单晶炉等用电设备，由于加热原料时电炉的三相电极很难 同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷的不平衡，产生大量的谐波电 流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网，从而对电网造成谐波污染，甚至可能会造成事 故或设备的故障，严重危害公用电网和其他系统，因此，谐波治理工作尤显重要。电力系统网络复杂、接线多样，对应的谐波治理方案也多种多样。图1为典型的配 电系统主接线图。两条均向非线性负载供电的母线通过母联断路器连接，且当母联合闸运 行时，系统电源会受到严重的谐波污染，电能质量不能满足用户要求，联络线上有大量谐波 电流流过，且存在谐波放大的风险，馈线上非线性负载的就地补偿的无源滤波器有过载的 危险。为了滤除这些谐波，目前，通常采用在非线性负载支路上装设无源滤波器就地补 偿谐波，同时又可补偿系统无功功率，并且由于这种方案结构简单而被广泛使用。但是，由 于补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，所以有的滤波支路流过电流会过大，有的滤波支 路吸收谐波电流会偏小。当滤波支路投退时，还会导致谐波电流大范围流动问题。而且同 一母线有过多的滤波支路，存在极大的安全隐患，不仅造成谐波穿行问题，而且容易和系统 发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，这种方案只能补偿固定频 率的谐波，补偿效果也不甚理想
实用新型内容
为了从根本上解决上述谐波电流超标、谐波穿行、谐波放大等一系列问题，本实用 新型提供了一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，该电路主要包括电源母线、负载、变 压器和两条低压母线，所述两条低压母线向负载供电，其改进在于所述两条低压母线通过 母联断路器连接，所述母联断路器上并联有快速开关，所述变压器的低压侧总进线处还加 装有源电力滤波器。本实用新型的一个优选技术方案为所述一种用于抑制电网谐波的母线连接电路 的改进在于，线路正常运行时，所述母联断路器处于分闸位置。本实用新型的另一个优选技术方案为所述一种用于抑制电网谐波的母线连接电 路的改进在于，所述有源滤波器采用三相并联型有源滤波器。本实用新型的再一个优选技术方案为所述一种用于抑制电网谐波的母线连接电 路的改进在于，所述低压母线的负载侧还可并联无源滤波器。本实用新型有益效果1、母联打开，母联电流为零，降低了变压器低压侧负载的各支滤波器过载的风险，
3并降低了变压器的损耗；2、母联打开和快速开关的配合使用，在保证滤波效果的同时，保证了供电的可靠 性；3、有源滤波器的使用降低了变压器的谐波电流；4、有源滤波器的运行方式各自独立，增加运行的灵活性和可用性；5、降低谐波放大和谐振的风险；6、降低滤波支路过流风险；
图1典型配电系统接线图；图2本实用新型加装快速开关并采用有源电力滤波器的接线图；图3本实用新型在负载侧发生故障时的接线示意图；图4本实用新型在变压器发生故障时的接线示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供的用于抑制电网谐波的母线连接电路包括电源母 线1、负载2、变压器3和两条低压母线11，变压器3低压侧总进线处加装有源滤波器6，两 条低压母线11通过处于分闸位置母联断路器4连接，母联断路器4处还并联有快速开关5， 快速开关5实时检测变压器的状态，当有保护跳掉变压器时，快速开关5动作把母联合上， 保证了非线性负载的供电可靠性。母联断路器4平时处于分闸状态，切断了母联所连接的 两台变压器低压侧的电气联系，使谐波电流不可能在两台变压器3负载侧的低压母联上流 动，降低了低压侧各负载滤波支路上滤波器过载的风险；并且由于母联打开，消除了由于各 台变压器参数差别带来的环流，降低了变压器损耗。当在负载2发生故障，如图3所示。故障期间，故障点所在侧的电压被拉低，故障 线被切除后，电压恢复。由于母联处于分闸状态，因此母联所连接的另外一侧电压没有受到 任何影响，因此，这样的故障情况下，母联断路器4和快速开关5的配合使用保证了供电的
可靠性。若任一台变压器3发生故障，如图4所示。故障期间，故障变压器的负载受影响， 故障变压器退出运行后，快速开关5使母联断路器4迅速合上，该变压器3所带负载的供电 得到恢复。由于快速开关5的作用，使供电可靠性同母联一直处于合闸状态相比，基本没有 差别。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行 限定，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，所述领域技术应当理解依然可 以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围 的任何修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围内。
权利要求一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，该电路主要包括电源母线(1)、负载(2)、变压器(3)和两条低压母线(11)，所述两条低压母线(11)向负载(2)供电，其特征在于所述两条低压母线(11)通过母联断路器(4)连接，所述母联断路器(4)上并联有快速开关(5)，所述变压器(3)的低压侧总进线处还加装有源电力滤波器(6)。
2.如权利要求1所述的一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，其特征在于线路正 常运行时，所述母联断路器(4)处于分闸位置。
3.如权利要求1所述的一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，其特征在于所述有 源滤波器(6)采用三相并联型有源滤波器。
4.如权利要求1所述的一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，其特征在于所述低 压母线(11)的负载侧还可并联无源滤波器。
专利摘要本实用新型涉及两条经母联断路器连接的电源母线的谐波抑制电路，为解决谐波电流超标，谐波穿行、放大等问题，本实用新型提供了一种用于抑制电网谐波的母线连接电路，其包括电源母线、负载、变压器和两条低压母线，所述变压器低压侧总进线处还加装有源电力滤波器，两条低压母线通过母联断路器连接，母联断路器并联有快速开。本实用新型电路可降低变压器低压侧负载的各支滤波器过载的风险，并降低变压器的损耗；母联断路器和快速开关的组合使用，在保证滤波效果的同时，保证了供电的可靠性；有源滤波器的使用降低了变压器的谐波电流；增加运行的灵活性和可用性。
文档编号H02J3/01GK201656269SQ201020119988
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月25日 优先权日2010年2月25日
发明者吉平, 戴朝波, 杨京齐, 武守远 申请人:中国电力科学研究院;中电普瑞科技有限公司