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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:110
變壓器的鐵心是由鐵磁材料構(gòu)成的,鐵磁材料的磁化曲線是一條呈飽和特性的曲線。在鐵心處于飽和狀態(tài)時,如果磁通為尖頂波,除基波電流外,以三次諧波電流分量最大;如果勵磁電流
為平頂波,除基波磁通外,以三次諧波磁通分量最大。如果忽略影響不大的其他高次諧波,繞組中的電動勢主要由基波磁通和三次諧波磁通感應(yīng)產(chǎn)生。三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)與連接組會影響磁通的流通路徑,因而也會對感應(yīng)電動勢的波形有直接影響。下面以YN,y.Y,y以及Y,d.D,y為例對其進(jìn)行研究。
1.YN,y.Y,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器
勵磁電流為例,
和三次諧波磁通的感應(yīng)電動勢
。式中
。雖然,三次諧波磁通
要小,但三次諧波磁通的交變頻率為基波磁通頻率
。該比值有時可達(dá)到45%~60%,甚至更大。相電動勢的波形會發(fā)生畸變而成尖頂波。這種現(xiàn)象會引起危險的過電壓,嚴(yán)重時有可能擊穿繞組絕緣。但在線電動勢中,由于相電動勢的三次諧波分量相互抵消,仍呈正弦波。
(2)三相心式變壓器
三相心式變壓器的磁路彼此關(guān)聯(lián),勵磁電流的三次諧波分量由于沒有回路在鐵心中無法流通。雖然它仍可以通過油路或空氣形成閉合回路,但由于該磁路的磁導(dǎo)率小,磁阻大,其數(shù)量是不大的。因此可以忽略三次諧波磁通所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。認(rèn)為繞組中的電動勢單獨由磁通的基波分量所感應(yīng)產(chǎn)生,呈正弦波。但以三倍于基波頻率交變的三次諧波磁通,會在油箱中產(chǎn)生渦流損耗,致使油箱局部過熱,降低變壓器的效率。
5.Y,d.D,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器
在Y,d連接的三相變壓器中,原邊繞組采用沒有中線的星形(Y)連接,所以勵磁電流便呈正弦波,而不存在三次諧波電流分量。鐵心中的磁通會出現(xiàn)三次諧波磁通。由于副邊繞組采用三角形(d)連接方式,自身形成一閉合回路,因此便會有
流通。原邊繞組中不存在三次諧波電流,無法抵消
便會在鐵心中產(chǎn)生三次諧波磁通
在相位上滯后
滯后
在相位上超前它所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
所產(chǎn)生的
,從而大大削弱繞組中的三次諧波電動勢,使其趨近于正弦波。
在D,y連接的三相變壓器中,原邊繞組采用三角形(D)連接方式,可以流過三次諧波電流,從而使得勵磁電流呈正弦波,致使鐵心中的磁通為正弦波,繞組中的感應(yīng)電動勢也為正弦波。
由以上的分析可以看出,為了改善繞組中感應(yīng)電動勢的波形,最好使原邊.副邊繞組中的一個為三角形連接。
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