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              變壓器高次諧波及其對單相接地電流的影響

              發布日期:2016-08-02

               變壓器主要是通過磁路系統進行電能傳遞,但由于磁路系統存在鐵磁飽和現象,當配電系統中存在諧波以及系統發生單相接地短路時,不同連接組別的變壓器對配電系統的影響是不同的。

                下面就配電系統中三相變壓器的全Y型和Y-A型接線方式所產生的諧波對供電系統的影響進行分析。

                1不同接線的變壓器對諧波的影響1.1Y/Yn型聯接的三相變壓器當三相配電系統中含有高次諧波電流時(以3次諧波為主),因3次諧波在各相中的電流大小相等、方向相同,且同時流入或流出中性點;又因變壓器一次側為Y型接線,無引出中性點,3次諧波電流無法流通,因此在勵磁電流中也就不含有3次諧波,基本上可以認為是正弦波。由于變壓器磁路系統的非線性,當勵磁電流的曲線為正弦波時,相應的磁通曲線則為一平頂波,如。

                根據富氏級數,此波形的磁通可分解為1次、3次、5次等局次諧波,其中1次和3次諧波影響**,其它的高次諧波的影響可忽略不計。

                當三相變壓器為三相變壓器組或三相五柱式時,各相磁路系統彼此獨立,1次和3次磁通可沿各自的磁路形成閉合流通回路,此時1次和3次磁通會分別在各自的原、副繞組中產生相應的感應電勢和,并分別滯后磁通90*,其波形如。

                由可知,£,和63的波峰剛好相互疊加,其合成電勢e的幅值將高出其基波幅值的40%~60%,這種相電勢的升篼是很危險的。

                而三相三柱式變壓器,每相的磁路系統并不獨立,3次諧波磁通由于其大小、相位相同,只能在3個鐵芯中同時向上或向下流動,并且不能在鐵芯中形成閉合回路,只能通過非磁性介質(如空氣、油以及變壓器箱體等)構成閉合回路,由于此閉合回路的磁阻很大,使得3次諧波磁通大大減弱,主磁通基本接近正弦波,感應電勢也接近正弦波。

                由于3次諧波磁通的存在,在Y/Y*型閉合回路的構件中將產生渦流損耗,引起局部發熱,降低效率。


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