开口三角电压升高及三相不平衡解决方法

的原因及解决办法

最近，一些用户的压变在安装了一次消谐电阻器后，发现压变开口三角两端电压升高很多，少数多达10~15V，同时三相也出现不平衡。拆除消谐器后，开口三角的电压升高现象消失，因此认为是消谐电阻器的问题。下面对压变安装消谐器后，为什么开口三角两端电压会升高，产生电压升高很多的原因在哪里，采用哪些办法能够解决这些问题。 １ 零序回路中的三次谐波电流

消谐电阻器安装在压变中性点与地之间，消谐电阻上的电压是由压变励磁电流产生的，因此首先要分析励磁电流的波形。 电磁式压变励磁电流的波形

电磁式压变是由带有铁芯的绕组构成（如附图1）。由于铁芯伏安特性具有非线性特征，当一次绕组接入电压所产生的磁通超过饱和点时，绕组中励磁电流Im呈尖顶波状（如附图2）。若将尖顶波分解，可得基波及高次谐波。高次谐波中以三次谐波含量最高（如附图3）。由此可见，在压变制作时，所取磁通密度的高低（即铁芯的质量与用量）决定

附图1电磁式压变结构示意图

附图 3 尖顶波分解图

附图2 压变励磁特性图

了谐波含量的多少。 基波和三次谐波的向量和

当Y0结线的压变接入三相对称电压

•UB•UA、

、

•UC时，流过三相压变一次绕组Y0结线的

附图4 Y0结线压变一次绕组电流分布图

励磁电流为附图4）。

•IAm、、

•IBm•ICm，流过中性点的电流为（如

•I0励磁电流可分解成基波和三次谐波，若基波的模

I1m相同，故I1AmI1m 0° ，

I1BmI1m -120°，I1CmI1m 120°。

•••则流过中性点的基波电流

•I10=I1m 0° +I1m -120° +I1m 120° =0（如附图5）

附图5 励磁电流基波向量图

而三相电路中三次谐波的角差为零度，即：

I3AmI3m 30° = I3m 0° I3BmI3m 3(-120°) = I3m -360° =I3m 0° I3CmI3m 3120° = I3m 360° =I3m 0° •••流过中性点的三次谐波电流

•I30I3m 0° + I3m 0° +I3m 0° = 3I3m 0° （如附图6）

由上述分析可知：若三台压变伏安特性完全相同，仍有一定的三次谐波电流通过消谐电阻，在消谐电阻上

产生一定的三次谐波电压。而流过消谐器的电流在消谐器上会产生一个电压，于是中性点不在零位，从而出现三相不平衡。

２ 压变的励磁特性的优劣是开口三角两端电压升高的决定性因素 消谐器的伏安特性：

安装消谐电阻的目的是限制压变涌流和谐振，消谐电阻的阻值是经过大量计算和试验，并经过长期运行考验而来的，不能小，也不能大。

附表1 LXQⅡ-10(6)型消谐器伏安特性表（注意，仅供参考，以创迪最新产品说明书为准） 电流(mA) 峰值/2

附图6 励磁电流三次谐波向量图

电压(V) 峰值/2 130 195 247 293 333 371 406 439 470 500 550 613 电磁式压变励磁电流的三次谐波含量：

以常用的JDZJ-10型压变为例，有的生产厂家控制励磁电流大小，一般在二次绕组

(1003侧) 加压，58V时Im0.1A。换算到一次绕组(100003侧),Im1mA。用谐波分析

仪测量Im1mA的励磁电流三次谐波含量，I3I1(20~25)%(I3为三次谐波，I1为基波)。若对励磁电流不加控制，有的生产厂一次侧Im达2~3mA，其中I3I1(40~50)%，通过消谐电阻器的三次谐波电流前者为310.20.6mA。查附表1，U0240V左右，后者为

32.50.43mA，查附表1，U0613V。

消谐电阻器上的电压作用于三相压变的零序回路，反映零序电压的压变开口三角两端的三次谐波电压为消谐电阻器上的电压除以变比。如附图7所示。励磁特性较正常的压变开口三角两端电压3U0240/57.74.2V，励磁特性差的压变，3U0613/57.710.6V，前者一般可以接受，后者过高不能接受，说明开口三角电压过高是压变励磁特性不好造成的。

附图7 压变电气结线示意附图

３ 改善方法

① 采用励磁电流小于1mA(一次绕组)的压变。 ② 采用三只励磁特性基本一致的压变组成一组。

③ 在压变开口三角两端安装“三次谐波限制器”。消谐器的可选件，南京创迪电气有

限责任公司专业生产，可以配合市场上所有的一次消谐器使用，有效降低开口三角谐波电压，并且抑制PT中性点不平衡电压，从而大大减少三相不平衡程度。该产品具体产品请参考南京创迪消谐器说明书可以下载)，该装置由用户根据情况选用。