经由剖析整流变压器的谐波电流分布，提出了由此发生的绕组热点的解决法子
今朝，整流变压器在工场负载和温升试验使用时正弦电压和电流，但这并不克完全回响整流变压器现场运行时的损耗和温升热点。实际上，在现场运行时，因为整流系统发生的谐波影响及变压器构造型式的分歧，绕组各个区域的损耗将有很大分歧，直接导致局部温度升高，对变压器运行寿命发生极大影响，严重的甚至导致变压器故障。本文对两种典型整流变压器构造的谐波电流分布进行剖析，并提出解决热点问题的方式。谐波电堕胎生的损耗在低压线圈的分布
IEC61378-1及GB/T18494-1均介绍了考虑谐波电流的绕组总损耗的较量方式，这种较量方式是基于谐波电流在绕组中平均分布的情形下。然则这种方式没有考虑绕组各个部门的轴向和幅向漏磁分布分歧，稀奇是端部磁场的弯曲，导致端部损耗较高，这是导致问题发生的基本原因。是以，需要经由电磁场有限元剖析法进行正确剖析。
1 六脉波整流变压器
图1 绕组分列图
图2 谐波电流的损耗分布
图一为典型六脉波的绕组分列图，二次整流桥中电流均为近似矩形波，用傅立叶级数将其分化，得基波和一系列奇次谐波，而变压器的D接绕组是3n次谐波电流的自然通路，所以电流波形谐波分量仅存在6n±1次（n=1、2、3…）。
图二是凹凸压绕组的谐波电流的分布示意图，因为端部磁通的弯曲，低压两头安匝分布将显着分歧，经由ABB公司ACE有限元软件进行漏磁剖析。
模型竖立，因为高压线圈是一个电流串联的关系，将高压绕组整体作为一个绕组，而低压线圈是经由好多个线饼并联起来供应大电流，所以低压绕组每个回路零丁作为一个绕组，而且变压器的漏磁场近似按二维似稳场考虑，谐波电流漏磁分布如图3，能够看出在线圈端部磁力线发生显着弯曲。因为低压线圈是由好多个线圈回路并联构成，所以漏磁分布不平均会导致低压线圈每个回路电流分布不平均。
图3 谐波电流分布
2 轴向盘据十二脉波整流变压器
图4 整流电路道理图
图5 绕组分列图
上图为轴向盘据十二脉波的典型安置图，低压绕组为d和y接，谐波电流分布要分两种情形，当6n±1次（n=2、4、6…） 时，d接绕组和y接绕组的谐波电流相位一致，电流分布同六脉波整流变压器，如图6-1安匝分布示意。
但当6n±1次（n=1、3、5…） 时，d接绕组和y接绕组的谐波电流相位相反，低压绕组安匝稀奇是两低压线圈的间隙处因为反向电流互相吸引，导致间隙处的磁场相对集中，中部两绕组订交处磁通畸变。
高压上下绕组谐波电流各为额定谐波电流的70%摆布，因为两低压线圈电流相差180。，有约30%谐波电流在两低压线圈互相均衡，此时两低压线圈间隙处的漏磁量为最大。如图6-2安匝分布示意。
图6 谐波电流的安匝分布
这种情形的谐波电流分布对变压器局部损耗及热点影响很大，决不克轻忽。公司一台产物容量600V，90kA，12脉波的印度整流变压器，采用轴向盘据构造如图5所示
典型的整流变谐波电流含量如表1 所示，从表中能够看出5，7次的谐波电流含量很高，稀奇是5次谐波电流的含量高达29.3%，这些谐波发生的附加损耗叠加在根基电流损耗上，会使线圈内部发生料想之外的热点，所以很有需要对这些谐波电堕胎生的损耗分布进行剖析。
表1 典型整流变谐波含量
具体漏磁剖析如图7，能够显着看出，在低压两个线圈的中央距离处漏磁非常集中，如许就导致距离两头的低压线饼的损耗是线饼平均损耗的2倍摆布。平日来自电力变的熟悉是线圈热点存在于线圈上端部，因为那边的顶油温升高。然则这种构造的变压器经由有限元剖析后发现，热点存在于两个线圈距离处四周，这恰是需要剖析谐波电流损耗分布原因。若是纰谬距离处四周的线饼进行特别处理，会影响变压器的正常寿命，甚至引起变压器故障。解决法子
经由对漏磁场的具体剖析，认识谐波电流的损耗分布，进而调整上下部线圈距离，改善谐波电流损耗分布，调整漏磁分布较大处的总损耗，局部热点较大的采用耐热温度高的线匝绝缘以及调整此处油流分布，改善散热能力能够很好的解决热点问题。
终上所述,整流变压器运行时，因为谐波的影响以及变压器的构造特点，谐波电流在绕组中并不会平均分布，必然会导致局部损耗过高，从而发生局部热点。但经由二维场的有限元剖析，接纳一些需要的办法，完全能够解决此问题，能够走出来自对通俗电力变热点分布的熟悉误区，避免由此带来的变压器寿命甚至故障等问题。（本文选编自《电气手艺》，作者为鄢克勤。）
