单相电力变压器空载电流谐波研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.come＼：毒^，＼”。。>2·誊毯篆1996霉凳3强嬲／．单相电力变压器空载电流谐波研究霍崇业陈中明(华南理工大学电力学院，广州51o641)圆固圃园——一6摘要：提出了一个隶取单相电力变压器空载电流谐波的计算程序．使用具有散字录波的散据处理功能器试品进行谐波实剥，并对结果与计算进行了对比，阐研了堪滞磁滞但在某些情况下，例如夜间偏远地区，运行-一、概述电压偏高，铁心饱和程度变探，又值轻负荷，挂在电力阿上的各种电器所产生的谐波作此时励磁电流所占比重增大，对系统的

2、影为对电力系统的一种污染而必须加以管理和监响也会变得显著起来．曾经报导过加拿大测．我国于1984年颁布了《电力系统谐波暂行765kV变电站由于切除负荷导致谐波过电压规定》，最近又公布了国家标准GB／T14549事例．—93《电能质量公用电阿谐波》”．表’l和表2分迄今为止，对变压器谐波研究不多，一般只停别列出了部分公用电阿谐波电压限值和注入电留在理论电工阶段，基本上属于定性分析，对工程网公共接点的谐波电流允许值．上的各种电力变压器究竟产生多少谐波，如何电力变压器空载运行时虽然空载电流有较进行实际工程计算

3、等等，研究甚少．IECT℃l4大的谐波分量，但空载电流仅占额定电流的电力变压器委员会和我国GB1094标准规定了0．5％～3％，因而正常负载情况下注入电网的电力变压器的谐波电流测试属于特殊试验，但谐波电流很少，对电网谐波电压影响亦很小．对谐波电流的量值和试验方法均无相应规定，表1公用电网谐波电压鼠值这反映了国内外这方面的研究仍属起步阶段．‘电网标蒋电压电压息谐波畸变率各农浩瞌电压音有率(％本文从工程角度去研究电力变压器的稳态(kv)(％)奇次偶次谐波。它从国内最经常使用的硅钢片出发，由038504．02

4、．0施加电压有效值【，与空载电流有效值，的关64．o3．2I．6系=，)推导出铁心磁链矿与绕组电流的l003．2I_6关系矿=期，并按此求出空载电流波形m，353．o2I_2然后按照离散快速傅立叶变换求得电流谐波的1Io201．61．8值，整个计算过程是一组组离散点之间的转表2注入公共连接点的谐波电涟允许值(部分数据)换，其问投有采取曲线拟合的方法，避免了曲标准电压基准短路窖量谐波次数盈谐波电赢允许值线拟合产生的误差．(kv)fMVA)2345678为了验证计算程序所得结果与工程实际是n北1O78396

5、22644I9否近似，采用了由计算机程序控制的谐波测试61oo43．2l34142411设备，并对多台电力变压器进行了谐波实测。由l01oo262o132。B5I564于这些设备同时具备了数字录渡的数据处理功25。15I277125I8838能，从波形图上可清晰地看到磁滞对波形的Il0750129．6609640683O影响，相应地还可对程序进行修正．维普资讯http://www.cqvip.com1996年第3期·3·或从区间B到C有：二、空载电流谐波的求解r)=毫+生二在铁磁材料手册中列有各种型号硅

6、钢片B-H特性曲线的数据。然而不同的变压器，即使所采用的硅钢片型号相同，由于批号，叠片情si(鲁)≤号况，接缝设计等不同，其励磁倦安特性也可以是的值可以根据围ls=Ⅲ)和式(3)求各异的．因此，在求解某台变压器空载电流谐波得，因为此时有：1广；时，最好是从该变压器的有效值空载励磁伏安Ⅲ一=÷“JIi2d(ot)(3)特性=，)出发．如文献【2]所述，在美国电力工0程界，求电力嘲的谐波时，对于电力变压器即是式(3)巾的为瞬时值，积分分两段，从A-B段以u=门_，)求解磁链与电流的关系矿一)，并以为正弦上升

7、，而B—C段用式(2)代A，式(3)中此为基础进行潮流叠代．该文并未给出这种转被积函数包含未知数‘但积分结果一却是换的详细数学模型，但给出了主要依据是有效已知的，采用计算机程序不难求得其后可以值和瞬时值积分式之间的依赖关系，见式(3)．逐段求解毛，等．假定变压器的工作点在x处，下面我们详细推导一下由U=，(，)(有效值式)备段电流的表达式如式(4)所示．求取近似的矿=X瞬时值式)的过程．‘+坚o≤’(鼍)毫+圈1饱和曲线的转化首先我们约定旌加于空载变压器上的电压s_l(鼍)≤鼍)是纯正的正弦波电压，其次

8、假定铁心磁滞和涡流损失以及绕组电阻被忽略．此外，如图l所示．我们假定通过b，c，d_e等离散点求相应离散的矿=1时A与B之间、B与C之间的区间，值可用线sjn-l(r≤詈性内插求得．按理论磁化曲线矿=仅在AB段磁密较低时是近似线性的，其余已属非§性区段．每往上推一点，式(3)的积分式的分段数就这样处理的前提条件是各离散点之间应较密。此多一段．通过分段积分，可以逐点求出￡于是可时可用分段线性化的连续折线来代替矿=n．得矿=)．当正弦电压从零升