传统和新型变压器在船舶电网谐波抑制中的应用分析对比及结论

     传统和新型变压器在船舶电网谐波抑制中的应用分析对比及结论：　
      新型和传统2种船舶电力系统中，推进变压器阀侧绕组和网侧绕组的电流波形和频谱见图8、9，其中ia 为推进变压器阀侧电流，iA 为推进变压器网侧电流。此外本文还在触发角α 分别为18°、15°、13°、11°、8°的情况下，对新型推进变压器的阀侧和网侧谐波进行了FFT 分析，得到的谐波电流含有率和总谐波电流含有率如表1 所示。通过对比分析可知，传统船舶电力系统中，在交流网侧接高通滤波和无功补偿装置，电流波形能有所改善，但推进变压器一次侧电流波形畸变仍较大，由于在滤波器设计中要考虑系统阻抗等因素，其滤波作用不能得到充分发挥，滤波效果并不明显。由图8 和表1 可知，采用新型滤波方式后，一次侧电流波形在稳态时的畸变率已经很低，新型推进变压器二次侧已经有效抑制了谐波的流通路径，其交流网侧的电流波。
　　这种新型滤波方式仅通过改变变压器绕组的安匝匹配就达到了有源滤波的效果，没有增加复杂的谐波检测和调控装置。随着α角的增加，推进变压器网侧和阀侧的谐波电流含有率和总电流畸变率呈减小的趋势，在所分析的情况中，α =18°时达到*小，但对基波的影响也较大，因此在满足要求的情况下，触发角应尽量小，使基波幅值不会减小太多。对于要抑制的主要谐波，如以5、7、11、13次为目标，在同时要使其它次谐波含有率也有所衰减的情况下，建议设计的触发角在11°左右，这样可以达到比较好的谐波抑制效果。
　　5 结论
　　1)本文针对当前船舶电力系统面临的电能质量问题，提出了一种利用变压器的延边三角形公共端点引出滤波支路的新型滤波方式，可以取得很好的谐波抑制和无功补偿效果，有效阻止了谐波进入交流网侧，其结构的自耦作用还降低了阀侧绕组电压、电流的冲击。
　　2)由于变压器二次侧绕组同时采用延边三角形结构，绕组结构类似，匝数比相同，变压器的设计和工程化应用更易于实现。
　　3)对于现代舰船电磁干扰和隐蔽性的更高要求，新型滤波方式可有效地将5、7、11 和13次特征谐波抑制于阀侧，使其不进入网侧，同时降低了推进变压器的损耗和噪声及其设计容量，具有较高的实用价值和广阔的应用前景。