一种双输出缓谐波变压器的性能仿真与试验

1，1，2，2（1.2100962.211100）：，，。：；；；：TM406：B：1001－8425（2010）01－0028－05SimulationandTestofHarmonicMitigatingTransformerwithDualOutputFENGYi1,LINHe-yun1,JINCheng-xiang2,XUZi-hong2（1.SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.ChinaElectricEquipmentGroup,Nanjing211100,China）Abstract：Thestructureofharmonicmitigatingtransformerwithdualoutputispresented.Theprincipletosuppressharmonicisanalyzed.Thesimulationandtestarepresented.Keywords：Transformer；Harmonic；Simulation；Test1，，。，，IEEE1992。。，，，，。，，，。，，，，。P.P.Khera1990ZIG-ZAG。1996，。，。，，，。，，，。2，，1、23：：HMT-1、HMT-2、HMT-3，1、。，HMT-2、：HMT-2/0°HMT-2/15°。HMT-2/15°。3HMT-2/15°3.1HMT-2/15°HMT-2/15°D；，，、。、，1。。TRANSFORMER47120101vol.47JanuaryNo.12010、、1、（）HMT-1-30°3、9、15HMT-1D-YN，5、7、17、19HMT-2HMT-2/10°0°、-30°3、9、15，5、7、17、19HMT-2/15°HMT-2/10°，11、13HMT-2/15°-15°、-45°3、9、15，5、7、17、19HMT-3-10°、-30°、-50°3、9、15，5、7、11、131Table1SuppressionofharmonicwavesinthreeHMTS2，30°，15°45°。N2，N11N12，N21N22。，2b△a11x11c12，：N211+N212-2N11N12cos120°=N22N211+N22-2N11N2cos15°=N212△（1）：N11=23姨N2，N12=（12姨-16姨）N2（2），：N21=（12姨-16姨）N2，N22=23姨N2（3）3.2，，1，：F0=F110+F120+F210+F220=I10（N11-N12）+I20（N21-N22）（4），F110、F120、F210、F220a11x11、a12x12、a21x21、a22x22，I10、I20。，，，，，。，，b12y21b21y21b22y22AXa11x11a12x12a21x22a22x21BYb11y11CZc11c12z11z12c21z21c22z221HMT-2/15°Fig.1ConnectiondiagramofHMT-2/15°winding（a）HMT-2/15°b11x11a11y11x12a12z11c11b1215°z12c12y12（b）x21z22a21c22y21x22b21b22z21c21a22y2245°（c）2HMT-2/15°Fig.2VectorgramofHMT-2/15°windings2947，，，。3.3I，F：F=F11+F21+F12+F22（5），F11、F12、F21、F22a11x11、a12x12、a21x21、a22x22，：F11=IN11sin（2πfkt）F12=-IN12sin（2πfkt-2π3k）F21=IN21sin（2πfkt-π6k）F22=-IN22sin（2πfkt-2π3k-π6kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk）（6）f———k———k=5、7、17、19，F=0。5、7、17、19，、，。。4HMT-2/15°MATLAB/SimulinkHMT-2/15°。，。：5kVA，380/188V，1。。3。4.1，，。0°～80°，、2。，，1/3。4.2，。3、。3，，。5HMT-2/15°HMT-2/15°，，4。5kVA；，380V；，188V。，，46Ω。5.1，，3A，5。，，。6。，。，530、、17。4，，，。5.2，，1A、4A，7。7，5，i21578.5%，i2224.5%，i128.8%，。2Table2Harmoniccontentsonprimaryandsecondarysideswithsametriggeranglei21thdi22thdi1thd0027.3827.389.63101028.6728.6510.535202030.2930.3011.03303042.5542.8314.97606057.4457.4719.32707076.2776.3923.388080104.09103.8422.63THD/%/（°）4HMT-2/15°Fig.4PrototypeofHMT-2/15°Fig.5Currentwaveformsofprimaryandsecondarysidesduringi21=i22=3A（a）i21i221）CH12A5ms1）CH12A5ms（b）i15i21=i22=3A100908070605040302010012345678910111213（a）i21=i22=3Ai21i22100908070605040302010012345678910111213（b）i21=i22=3Ai16i21=i22=3AFig.6Fourieranalysisofcurrentsofprimaryandsecondarysidesduringi21=i22=3Ai21thd=i22thdi1thd1.01.0118.55916.9852.02.0103.43224.2303.03.044.40813.6524.04.030.4099.6954.34.327.41010.395THD/%/A4Table4Testresultsundersametriggerangles3Table3Harmoniccontentsonprmaryandsecondarysideswithdifferenttriggeranglesi21thdi22thdi1thd0027.4230.1915.4904027.4835.8126.5306027.4154.6930.5308027.3093.5528.02204034.9041.6117.47608061.1791.8040.21206027.4054.9630.52208030.3290.3633.27406037.6374.9439.13THD/%/（°）31475。6（1）3、5、7、9、15、1719，，，。（2），，。（3）Z，，，。：[1]IEEE.519-1992，IEEERecommendedpracticeandre-quirementsforharmoniccontrolinelectricalpowersys-tems[S].[2].[J].（），2003，26（2）：296-301.[3]，.[J].，2008，36（8）：55-57.[4]KheraPP.Applicationofzig-zagtransformersforre-ducingharmonicsintheneutralconductoroflowvolt-agedistributionsystem[J].Proc.IEEEIAS,1990，2：1092-1096.[5]，.[J].，1996，（11）：20-24.[6]，，，.[J].，2006，23（6）：40-44.[7]，.[J].，1996，（6）：6-10.[8]，.[J].，1996，（9）：16-20.1）CH12A5mS1）CH11A5mS7i21=1A，i22=4AFig.7Currentwaveformsofprimaryandsecondarysidesduringi21=1Ai22=4A1）CH11A5ms（a）i21（b）i221）CH12A5ms（c）i11）CH12A5ms5Table5Testresultsunderdifferenttriggeranglesi21thdi22thdi1thd02.0—66.05035.95803.0—40.26927.81304.0—29.64127.57104.3—27.05417.66512.0118.15367.46228.89844.330.02527.24316.26513.0119.82739.87232.89214.0116.04329.97626.86314.3118.47327.16110.75223.086.98640.22525.77524.076.77629.77629.90324.373.61327.26625.69334.044.42629.38724.29534.343.33027.23922.540THD/%/（°）：2008-12-01：（1987-），，，，；（1965-），，，，。32