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變壓器5次諧波的產生及其對負序電壓繼電器的影

作者:上海穩壓器廠 發布時間:2016-09-22
電力變壓器是鐵心設備,由于鐵心磁路的飽和使系統側提供的激磁電流產生畸變,其產生的諧波電流包含在激磁電流中,且所含的諧波分量相同。其產生的諧波次數主要是3、5次及7次,其諧波電流的大小與鐵心材料的飽和特...電力變壓器是鐵心設備,由于鐵心磁路的飽和使系統側提供的激磁電流產生畸變,其產生的諧波電流包含在激磁電流中,且所含的諧波分量相同。其產生的諧波次數主要是3、5次及7次,其諧波電流的大小與鐵心材料的飽和特性及設計時選擇的工作點有關,即與工作磁通密度有關。前者決定飽和特性,后者決定飽和程度。磁通密度高,可以節省鐵心材料,但使諧波增大。同時產生諧波的大小與變壓器運行時的系統電壓有關,系統運行電壓越高,運行點越深入飽和區,空載電流的波形畸變越大,諧波含量急劇上升。榆樹及五棵樹變電站220KV及66KV5次諧波含量隨著系統電壓的升高而升高,是由于電力變壓器因系統電壓的升高而使鐵心飽和造成的。為此,進行了調整有載變壓器分接頭的諧波測試,此時負荷基本上沒有變化。以榆樹變電站為例,隨著變壓器分接頭從;7;調整至;12,即66KV側母線相電壓由36KV升至41.2KV。升幅3%時,66KV電壓5次諧波含有率從3.8%升至5.1%,升幅達21.4%。66KV母線負序電壓濾過器輸出端電壓值由4.9V升至6.6V,此過程僅1MIN左右,證明負荷對5次諧波是沒有影響的。繼續調整變壓器分接頭位置,從;12;調整至;3,66KV側母線相電壓由41.2KV降至37.5KV,電壓降幅9%。66KV電壓5次諧波含有率從5.1%降至2.1%,降幅達59%。66KV母線負序電壓濾過器輸出端電壓值由6.[工業電器網-cnelc]6V降至3.2V。此時系統高低壓側三相電壓不平衡度沒有變化。由此可見,隨著系統運行電壓的升高,變壓器產生的5次諧波也隨之升高,且升高幅度遠遠大于電壓的升高幅度。;;;;;;; 為進一步驗證系統運行電壓的升高對電力變壓器產生5次諧波的影響,我們對長春變壓器廠生產的SZ9-31500/66型變壓器進行了空載試驗。試驗電源由主變壓器低壓側加入,在100%、105%及110%額定電壓下分別測量其3、5次及7次諧波電壓及電流,測試結果見表3。;;;;;;; 從表3中的測試數據不難看出,運行電壓的升高對變壓器產生諧波特別是5次諧波的影響是相當顯著的。當電壓加到110%額定電壓時,從伏安特性曲線看,此時還沒有到達拐點,變壓器并沒有到達飽和區,但變壓器已產生高達7.4%的5次諧波電壓含有率。所以,單純從變壓器空載特性試驗并不能全面考核變壓器運行特性中諧波的問題,其主要原因是變壓器制造廠采用新材料提高磁通密度所致。;;;;;;; 綜合以上的測試與分析,可以認為榆樹、五棵樹變電站5次諧波電壓嚴重超標是由于夜間系統負荷小,系統運行電壓偏高,變壓器中電流產生嚴重畸變使變壓器的諧波含量急劇上升所致,此時變壓器相當于諧波電壓源。