自耦變壓器星形和三角形接法中,哪種接法可以防止三次諧波的問題,原理是什么?
諧波是一個電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍。不同頻率的諧波對不同的電氣設備會有不同的影響。諧波主要由諧波電流源產生,當正弦波(基波)電壓施加到非線性負載上時,負載吸收的電流與其上施加的電壓波形不一至,其電流發生了畸變。由于負載與整個網絡相連接,這樣畸變電流就可以流入到電網中,這樣的負載就成了電力系統中的諧波源。
那自耦變壓器諧波電流又是如何產生的呢?
自耦變壓器的諧波電流是由其勵磁回路的非線性引起的。一般加在自耦變壓器上的電壓通常是正弦電壓,因此鐵芯中磁通也是按照正弦規律變化的,但是由于鐵芯磁化曲線的非線性,產生正弦磁通的勵磁電流也只能是非線性的,勵磁電流已經變為尖頂波了,進行傅立葉分析可知,其中含有全部奇次諧波,以3次為。
三角形接線的自耦變壓器作用就是有利于抑制高次諧波電流;對Y,yn0結線的二相自耦變壓器,原邊星形連接而無中線,故三次諧波電流不能流通(能知道為什么嗎? )。原邊激磁電流波形為正弦波時,則鐵芯中磁通為平頂波,副邊感應電勢波形所含高次諧波分量大;
激磁電流中以三次諧波為主的高次諧波電流在原邊接成三角形條件下,可在原邊形成環流,與原邊接成星形相比,有利于抑制高次諧波電流,在當前電網中接用電力電子元件、氣體放電燈等日益廣泛,其功率越來越大的情況下,會使得電流波形畸變。
即使三相負荷平衡,中性線中也流過以三次諧波為主的高次諧波電流,配電自耦變壓器的原邊(常為10kV側)采用三角形結線就抑制了此類高次諧波電流,這樣就能保證供電波形的質量。
諧波對自耦變壓器危害:
1、對自耦變壓器而言,諧波電流可導致銅損和雜散損耗增加,諧波電壓則會增加鐵損;
2、與純正基本波運行的正弦電流和電壓相較,諧波對自耦變壓器的整體影響是溫升較高;
須注意的是:這些由諧波所引起的額外損失將與電流和頻率的平方成比例上升,進而導致自耦變壓器的基波負載容量下降。而當你為非線性負載選擇;
3、正確的自耦變壓器額定容量時,應考慮足夠的降載因子,以自耦變壓器溫升在允許的范圍內;
4、還應注意的是:用戶由于諧波所造成的額外損失將按所消耗的能量(千瓦/時)反應在電費上,而且諧波也會導致自耦變壓器噪聲增加。