【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电气装备领域，更具体的说，是涉及一种抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器。
技术介绍
1、随着城市配电线路电缆化率越来越高，在负荷较轻时，线路末端容易出现容升效应，此时亟需感性无功补偿设备补偿容性无功。而现有的无功补偿设备需要额外的占地面积，未来城市配电网建设空间有限，探索紧凑一体化的多功能磁控变压器对未来城市配电网的建设具有重要意义。紧凑型磁控变压器集成了三相变压器和磁控电抗器，只需要增加较小的占地面积就可使传统变压器在升降压功能的基础上灵活补偿无功功率。
2、由于磁控变压器是基于铁芯磁饱和原理来调节励磁的，在调节过程中将会产生谐波。在调节过程中产生的谐波电流会使变压器产生运行损耗和温升，加速变压器的绝缘和老化，减少电气设备的使用寿命。
3、如何设计一种能够抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器，以当磁控变压器一次侧二次侧有谐波电流时，能够屏蔽一二次侧的谐波电流，改善电能质量，是需要关注的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供了一种抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器，以当磁控变压器一次侧二次侧有谐波电流时，能够屏蔽一二次侧的谐波电流，改善电能质量。
2、为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
3、一种抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器，外接于磁控变压器的滤波绕组；
4、所述调谐滤波器在各个特征次谐波频率下具有零阻抗特性；
5、所述滤波绕组具备零等值漏阻抗设计特征。
6、可选的，所述各个特征次谐波频
7、所述调谐滤波器为双调谐滤波器，所述调谐滤波器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述第二电容和所述第二电感并联构成并联电路，所述第一电容通过所述第一电感、所述并联电路串联接于所述滤波绕组，所述第一电容接地；
8、所述第一电容取第一电容值、所述第一电感取第一电感值，所述第二电感取第二电感值，所述第二电容取第二电容值，以使所述调谐滤波器在5次谐波和7次谐波下具有零阻抗特性；
9、所述第一电容值为：
10、
11、其中，c1为所述第一电容值，m为所述调谐滤波器的等效滤波次数，u是所述滤波绕组的电压，q是所述磁控变压器的无功补偿容量；
12、所述第一电感值为：
13、
14、其中，l1为所述第一电感值，ωr为所述调谐滤波器的中心频率，ω5为所述5次谐波的角频率，ω7为所述7次谐波的角频率；
15、所述第二电感值为：
16、
17、其中，l2为所述第二电感值；
18、所述第二电容值为：
19、
20、其中，c2为所述第二电容值。
21、可选的，所述磁控变压器还包括一次侧绕组和二次侧绕组；
22、所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的短路阻抗，加上所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗，再减去所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗的结果为0，以使所述滤波绕组具备零等值漏阻抗设计特征，所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的短路阻抗的百分数，为：
23、
24、其中，zk12(％)为所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的短路阻抗的百分数，f为所述磁控变压器的工作频率，μ0为绝对磁导率，i1为所述一次侧绕组的额定电流，n1为所述一次侧绕组的匝数，ρ12为所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的洛氏系数，s12为所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的等值漏磁面积，h12为所述一次侧绕组与所述滤波绕组之间的平均电抗高度，et为单匝电势值；
25、所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗的百分数，为：
26、
27、其中，zk23(％)为所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗的百分数，i2为所述二次侧绕组的额定电流，n2为所述二次侧绕组的匝数，ρ23为所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的洛氏系数，s23为所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的等值漏磁面积，h23为所述滤波绕组与所述二次侧绕组之间的平均电抗高度；
28、所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗的百分数，为：
29、
30、其中，zk13(％)为所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的短路阻抗的百分数，ρ13为所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的洛氏系数，s13为所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的等值漏磁面积，h13为所述一次侧绕组与所述二次侧绕组之间的平均电抗高度。
31、可选的，所述一次侧绕组的匝数为：
32、
33、其中，u1为所述一次侧绕组的额定电压，φmax为所述磁控变压器的磁阀处流过的磁通。
34、可选的，所述磁控变压器的磁阀处流过的磁通为：
35、φmax＝btst
36、其中，bt为硅钢片在临界饱和时的磁感应强度，st为所述磁控变压器的磁阀面积。
37、可选的，所述磁控变压器的磁阀面积为：
38、
39、其中，sa为所述磁控变压器的铁芯截面积。
40、可选的，所述磁控变压器的铁芯截面积为：
41、
42、其中，d为所述磁控变压器的铁芯截面圆的直径，k为预设经验系数，sp为所述磁控变压器的每相容量。
43、可选的，所述二次侧绕组的匝数为：
44、
45、其中，u2为所述二次侧绕组的额定电压，n为所述磁控变压器的变压器变比。
46、可选的，所述磁控变压器的无功输出容量为所述磁控变压器的总输出容量的20％；
47、所述磁控变压器的每相承担的无功容量为所述磁控变压器的最大无功容量的1/3。
48、可选的，所述磁控变压器的磁阀长度为：
49、
50、其中，lt为所述磁控变压器的磁阀长度，q相为所述磁控变压器的每相承担的无功容量，f为所述磁控变压器的工作频率，μt为所述磁控变压器的磁阀全周期工作在饱和区域时的磁导率，n1为所述磁控变压器的一次侧绕组的匝数，st为所述磁控变压器的磁阀面积，u线为所述一次侧绕组的线电压。
51、借由上述技术方案，本申请的抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器外接于磁控变压器的滤波绕组，其中，所述调谐滤波器在各个特征次谐波频率下具有零阻抗特性，所述滤波绕组具备零等值漏阻抗设计特征。由此可见，调谐滤波器在特征次谐波环境下时的谐波阻抗接近于0，达到谐波分流的作用，使谐波绕组阻抗完成感应滤波，当磁控变压器一次侧二次侧有谐波电流时，能够屏蔽一二次侧的谐波电流，改善电能质量。
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1.一种抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器，其特征在于，所述调谐滤波器外接于磁控变压器的滤波绕组；
2.根据权利要求1所述的调谐滤波器，其特征在于，所述各个特征次谐波频率包括5次谐波和7次谐波；
3.根据权利要求1所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器还包括一次侧绕组和二次侧绕组；
4.根据权利要求3所述的调谐滤波器，其特征在于，所述一次侧绕组的匝数为：
5.根据权利要求4所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的磁阀处流过的磁通为：
6.根据权利要求5所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的磁阀面积为：
7.根据权利要求6所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的铁芯截面积为：
8.根据权利要求4所述的调谐滤波器，其特征在于，所述二次侧绕组的匝数为：
9.根据权利要求1-8任一项所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的无功输出容量为所述磁控变压器的总输出容量的20％；
10.根据权利要求9所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的磁阀长度为：p>...
【技术特征摘要】
1.一种抑制磁控变压器谐波的调谐滤波器，其特征在于，所述调谐滤波器外接于磁控变压器的滤波绕组；
2.根据权利要求1所述的调谐滤波器，其特征在于，所述各个特征次谐波频率包括5次谐波和7次谐波；
3.根据权利要求1所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器还包括一次侧绕组和二次侧绕组；
4.根据权利要求3所述的调谐滤波器，其特征在于，所述一次侧绕组的匝数为：
5.根据权利要求4所述的调谐滤波器，其特征在于，所述磁控变压器的磁阀处流过的磁通为：
【专利技术属性】
技术研发人员：李亦健，黄城，邸龙，李志鹏，周凯，刘凯，卢威，张福增，陈晓国，袁佳歆，马光晨，张琉婷，周航，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司肇庆供电局，
类型：发明
国别省市：
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