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Oberschwingungen in dreiphasigen Transformatoren

Die Harmonische ist die Verzerrung in der Wellenform vondie Spannung und den Strom. Es ist das ganzzahlige Vielfache einiger Referenzwellen. Die Oberwelle erhöht den Kern- und Kupferverlust des Transformators und verringert dadurch deren Effizienz. Es erhöht auch die dielektrische Belastung der Isolierung des Transformators.

Bei einem dreiphasigen Transformator ist der nicht sinusförmigDie Natur des Magnetisierungsstroms erzeugt einen sinusförmigen Fluss, der das unerwünschte Phänomen verursacht. Die Phasenmagnetisierungsströme im Transformator sollten dritte Oberwellen und höhere Oberwellen enthalten, die zur Erzeugung eines Sinusflusses erforderlich sind.

Sinuswelle
Wenn die Phasenspannung über jeder Phase sinusförmig bleiben soll, müssen die Phasenmagnetisierungsströme die folgende Form haben.

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-1
Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) ist ersichtlich, dass die dritten Oberwellen in den drei Strömen gleichphasig sind, d. H. Sie haben die gleiche Phase. Die fünften Harmonischen haben unterschiedliche Phasen.

Delta-Verbindung

Delta-Verbindung
Lass das IchAO, ICHBO und das ichCO repräsentieren den Phasenmagnetisierungsstrom in einer Dreieckschaltung. Die Leitungsströme können durch Abzug von zwei Phasenstrom ermittelt werden. Zum Beispiel,

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-2
Die dritte Harmonische in der PhaseDer Magnetisierungsstrom des Drehstromtransformators ist im Netzstrom nicht vorhanden. Die dritten harmonischen Komponenten sind gleichphasig und heben sich daher in der Leitung auf. Die dritten harmonischen Komponenten sind Flüsse um die geschlossene Schleife des Deltas.

Die Dreieckschaltung erlaubt nur eine SinusformFluss und Spannung ohne Strom der dritten Oberwelle in der Übertragungsleitung. Aus diesem Grund hat die Mehrheit des 3-Phasen-Transformators Dreieck-Wicklungen, und an Stellen, an denen es nicht zweckmäßig ist, entweder einen primären oder einen sekundären Dreieck-Anschluss zu haben, ist eine Tertiärwicklung vorgesehen. Die Tertiärwicklungen tragen den zirkulierenden Strom der dritten Harmonischen, der vom sinusförmigen Fluss in jedem Glied des Kerns benötigt wird.

Bei einer Dreieckschaltung beträgt die um das geschlossene Dreieck wirkende Spannung:

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-11
Dies ist eine Spannung der dritten Harmonischen und es wird ein Strom der dritten Harmonischen um die geschlossene Schleife des Deltas herumgeführt

Sternverbindung

Sternschaltung des Transformators
Wenn ichAO, ICHBO und ichCOstellt den Phasenmagnetisierungsstrom in einer Sternverbindung dar,

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-3
Wo ichn ist der Strom im Neutralleiter.

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-4
Die Harmonischen über dem siebten werden vernachlässigt. Die Gleichung (6) zeigt, dass der Stromfluss im Neutralleiter unter der ausgeglichenen Bedingung der Strom der dritten Oberwelle ist. Die Stärke des Stroms der dritten Oberwelle ist dreimal die Stärke jedes Stroms der dritten Phase. Der dritte Oberwellenstrom erzeugte eine induktive Interferenz mit der Kommunikationsschaltung. Wenn die Sternverbindung mit drei Adern versorgt wird, muss der Nullstrom Null sein und daher

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-4
Somit ist zu sehen, dass der DreidrahtsternVerbindung unterdrückt den Fluss von Oberwellen- und Magnetisierungsströmen. Bei einem Vier-Leiter-System mit Sternschaltung fließt der Strom der dritten Harmonischen im neutralen Draht in Phase.

In ähnlicher Weise kann die Spannung der dritten Gleichgewichtsphase, die Oberwellen enthält, als geschrieben werden

Harmonis-In-Drei-Phasen-Transformator-Gleichung-12

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-5
Die Gleichung (7), (8) und (9) zeigt, dass diedritte Oberwellen in der dreiphasigen Spannung haben die gleiche Phase. Die Netzspannung in einer Sternschaltung kann durch Abzug von zwei Phasenspannungen erhalten werden. Zum Beispiel

Oberschwingungen in dreiphasiger Transformator-Gleichung-7
Aus der Gleichung (10) ist ersichtlich, dass die dritten Oberwellen nicht in der Leiterspannung einer Sternverbindung vorhanden sind. Dies gilt für alle Obertöne des Drillings.

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