系统谐波分析中24脉波移相变压器的建模与仿真.pdf

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1、第51卷第3期窭珏嚣Vo1．51No32014年3月u噬RMarch2014系统谐波分析中24脉波移相变压器的建模与仿真剧海峰(包钢(集团)公司薄板坯连铸连轧厂，内蒙古包头014010)摘要：介绍了一种在Siresen环境下利用耦合电感建模24脉波移相变压器的方法，并利用该方法对应用24脉波移相变压器的整流系统实例进行了仿真分析。关键词：谐波分析；移相变压器；耦合电感中图分类号：TM402文献标识码：B文章编号：1001—8425(2014)03—0030—04ModelingandSimulationof24PulsePhase—

2、ShiftingTransformerinSystemHarmonicAnalysisJUHai-feng(CSP!~lantofBaotouSteel(Group)Corporation，Baotou014010，China)Abstract：Themodelingmethodof24pulsephase—shiftingtransformerwithcouplingin—ductanceinSimsenenvironmentisintroducedandtheexsampleofrectifiersystemof24pulsep

3、hase-shiftingtransformerissimulatedandanalysedwiththismethod．Keywords：Harmonicanalysis；Phase—Shif1ingtransformer；Couplinginductance滤波器、整流系统与电网间运用必要的电抗器或多1引言脉波移相变压器、直接采用AFE有源前端整流器等供电网络通常由电源、输送网络和用户组成．见均可抑制电力系统谐波畸变。其中，运用多脉波移相图1。用户侧非线性负载向网络馈送的谐波电流在变压器是一个非常经济有效的方法，在大容量整流网络

4、各阻抗节点上产生电压畸变。系统中作为主要或辅助手段得到了普遍应用。电流电压2多脉波移相变压器多脉波移相变压器将交流电网电压变换成整流装置所需的电压，通过相数和相位角的变换，满足网侧和阀侧的运行要求。采用移相绕组移相时，移相绕组与主绕组的联接方式有三种，即曲折形、六边形和外延三角形图1电力系统典型示意图出于工程实际以及成本需要，多脉波移相变压在安装大容量整流系统的电网中，尤其对于一器设计具有很大的特殊性，单就联接组别，有用于冶些“弱电网”环境．整流系统向电网馈送的谐波电流金轧机传动系统的D(+7．5。)d6y5／D(一7．5。)d6y

5、5，应造成非常大的电压波形畸变．严重影响了供电网络用于城市轨道交通系统供电的D(+7．5。)dOyl1／D(一的电能质量。7．5o)dOyl1，用于铁路直流供电电源的Ddl1．75d0．75改善电网电能质量，使电力系统性能满足各种／Dd0．25d11．25和构成60脉波工业系统整流器应标准和规范的要求，对于实际工程而言，就是如何设用的±6。(12。)ZNOdllyn0等等。计出最具性价比的谐波抑制解决方案。当移相角度为7．5。时，曲折形，六边形和外延三降低接入电网的网络源阻抗、采用有源或无源角形联接方式各绕组的结构容量如表1所示。3

6、2变压嚣嘉51巷以得全U以卜式：。4实际系统仿真分析‰=一(7)图2所示网侧延边三角形接线的一台实际应用的二相三绕组变压器的详细参数见表l。=(8)表1三相三绕组变压器参数名称变量数值b：=(9)视在容量／kVASNl4Oool+n／j一次线电压／VUN】6600Lid-(10)频率／HzFN60l+n／3二次空载线电压／VUNⅪl650变压器空载时磁柱I上的电路如图5所示，可二次空载线电压／VUNⅪ1650以测得空载阻抗=／，m，结合图2和图5可知，一次空载电流／puOO．0o5存移相绕绢和丰绕组中的励磁电流可分异iI表示为．短路

7、感抗／pul20．098iUlv短路感抗／puXI3O．o98l厶短路感抗／pu0．014短路电阻／pui20．00753~Z_30~．／=m(12)短路电~H／pu㈣l30．0075短路电fi~／puR23O．Ol0变压器空载时。二次侧电流为零．所以一次侧合成磁势为零，即：根据式f1)～式(161，可以计算出描述变压器的12+n／ld=O(13)个耦合电感的参数。进一步可得：图6是一个实际工程的谐波分析实例。其中，两台移相变压器T。和T：工作在准24脉波模式下。这⋯竿卜()(14)两台变压器(联接组别为D(+7．5。)dOyll／

8、D(一7．5。)(1+n-／_一120~)dOyl1)均按照上述建模方法在Simsen中利用耦合义因为UV=、／3·／30。U，U／I,一z，所以移相电感创建。该系统中还包括其它一些负载如电机、电绕组和主绕组的电感值分别为：力变压器及