YD变压器电流谐波分析

Y/接线变压器一次电流波形分析Y/接线的变压器有Y/1和Y/11两种接法，接线图如图6-2所示。工程应用中一般采用Y/11接法。 （a）Y/1接线 （b）Y/11接线图6-2 Y/1和Y/11的换流变压器接线图（描图注意：图中的空心小圆点不画出来）Y/变压器的接线特点：Y/1：a尾接b头（绕组a的尾与绕组b的头相接）， b尾接c头，c尾接a头；Y/11：a尾接c头， c尾接b头，b尾接a头；由图6-2可以写出Y/1接线和Y/11接线变压器二次侧线电流与三角形绕组电流之间的关系式。设绕组电流为：，参考方向流向同名端；变压器引出端的线电流为，参考方向为流出，Y/1接线变压器的电流关系如图6-3所示。图6-3 Y/1接线变压器的电流关系（描图注意：图中的空心小圆点不画出来）由图6-3可见，Y/1接线变压器的电流有如下关系：Y/1： （6-12）（a）-（b）：（b）-（c）：（c）-（a）：因此得： （6-13）Y/11接线变压器的二次电流关系如图6-4所示。图6-4 Y/11接线变压器的二次电流关系（描图注意：图中的空心小圆点不画出来）由图6-4可见，Y/11接线变压器的二次电流有如下关系：Y/11： （6-14）（a）-（c）：（b）-（a）：（c）-（b）： （6-15）根据关系式（6-13）和（6-15）可以导出Y/1接线变压器和Y/11接线变压器的三角形绕组的电流波形。以Y/11接线变压器为例分析如下。据此关系式（6-15），可以由二次线电流波形导出三角形绕组电流波形，如图6-5所示。图6-5 Y/11接线换流变压器线电流波形和三角形绕组电流波形（描图注意：图中的空心、实心小圆点不画出来）由图6-5可见，Y/11接线变压器的二次绕组电流与线电流的相位关系是：绕组电流的相位分别滞后线电流30，绕组电流与线电流的幅值关系是：绕组电流的幅值分别是线电流的倍。Y/1接线变压器的二次绕组电流与线电流的波形和幅值分析结论与Y/11接线变压器相同，只是相位关系有所不同：绕组电流的相位分别超前线电流30。分析过程此略。（2）Y/接线变压器一次电流谐波分析由变压器工作原理可知，Y/接线变压器二次侧三角形绕组电流波形与变压器一次绕组电流波形相同。因此，在不考虑换相角的条件下，Y/接线变压器一次电流的波形如图6-5所示。为方便推导，根据叠加原理，下面分三步完成Y/接线变压器一次电流谐波分析：正半波的谐波分析；负半波的谐波分析；完整的谐波分析。正半波的谐波分析图6-6 Y/接线变压器一次电流谐波分析用图（描图注意：图中的空心小圆点不画出来）按图6-6所示安排坐标相对方波的位置，使得正半波为偶函数，周期T2，变量xt，写出其傅立叶级数形式如下：设Y/接线变压器电压变比1：1，则绕组的电压变比为：1，绕组电流的变比为：1，即一次绕组电流比二次绕组电流增大倍。已知变压器二次侧线电流幅值为Id，二次侧绕组电流的幅值为，所以变压器一次侧绕组电流的幅值为。 （6-16a） （6-16b） （6-16c）负半波的谐波分析由图6-6可见，负半波波形为正半波波形右移180再取反得到，即： （6-17）完整的谐波分析同时考虑正负半波时，就是将和相加，即： （6-18）（3）Y/接线变压器一次电流的组成成分分析常数项抵消为零，表示不存在直流分量；当n2k ，k1，2，3，即n偶数时，即偶次项为零，表明不存在偶次谐波；当n3j，j1，2，3，即n为3的倍数时，当j为奇数，两项符号相反，相抵为零，当j为偶数，每项自身为零。即3倍次项为零，表明不存在