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　　電氣與電子工程學院bookmark0陸佳政（湖南省電力試驗研究所）bookmark1電氣與電子工程學院bookmark2系統諧波與負序電流對水輪發電機的影響運行安全帶來危害。采用多回路法建立的凸極同步電機dq系統模型，導出了在外加任意諧波或負序時定轉子電流、電磁轉矩以及阻尼條電流分布的穩態計算方法。通過實例計算，分析和說明了電力系統諧波和負序對大型水輪發電機的影響。

　　1基本方程式凸極同步電機的物理模型及正向規定見。為了計算阻尼條電流的分布，如所示，分別以轉子d，q軸為對稱線，選取各實際阻尼回路為單元，建立各回路的電壓方程式，求出回路電流后便可得到相應阻尼條的電流。

　　在分析時，基本假設為：發電機為同步速不變；不計磁路飽和影響；各次諧波均為三相對稱的正弦波形；根據凸極同步電機物理模型及其阻尼回路的選取方法，考慮各次諧波電流電壓分別為三相對稱，即無零軸分量，因此可以得到在d，q和0坐標系統下的電壓方程為1231（每極阻尼條為偶數時m=n，為奇數時m=n+1）2諧波電壓引起的穩態電流和轉矩計算設定子三相電壓任意k次諧波（可能為正序，可能為負序）的一般形式為轉換為d，q和0系統后為對于d，q系統中j次諧波的電壓及相應電流可表示為代入+而由式（4）可見，在一般情況下，若定子端存在k次諧波電壓，定子相電流可能出現相同k次正序或負序電流外，由于轉子不對稱，還將出現相應的k *2次諧波電流。

　　22勵磁繞組電流由式（2）解得k次諧波電壓引起的勵磁電流的實部和虛部，則可得到相應實際勵磁電流若k=1，且端電壓為正序時，Ifu+1）=0，if=If為直流勵磁電流。

　　23阻尼條電流計算由式（2）解出k次諧波電壓引起的各d，q軸阻尼回路電流的實部和虛部，則d軸第i號阻尼回路電流1t；q軸第i號阻尼回路電流根據，由以上各回路電流可得k次諧波電壓引起的第i，/號阻尼條電流（設m=n）若每極阻尼條數為奇數，則m=n+1，那么極中心線上導條電流i0=2imq. 24電磁轉矩由上求出定子dq回路各次諧波電流后疊加就可得到總的電流idiq，進而得到定子dq回路磁鏈，各次諧波作用下總的電磁轉矩Tcm 3算例及結果分析例，當其并聯在電力系統中負載運行時，除了額定基波以外，若同時還存在高次（5，7）諧波，其中5次諧波為負序，7次諧波為正序，假設各諧波電壓標幺值大小均為0.2.相應的定子電流、勵磁繞組電流、電磁轉矩特性分別如所示，圖中定子電流、電磁轉矩為標幺值。由于該兩種諧波電流產生的氣隙磁場均以6倍同步速相對轉子旋轉，因此將在轉子繞組中感應6倍頻率的電流，同時該諧波磁場與轉子勵磁磁場相互作用產生6倍頻率的脈動轉矩。由于轉子不對稱，定子5，7次諧波電壓引起的5，7次諧波電流，在轉子感應的6次諧波電流將反過來再在定子繞組中分別引起7，5次諧波分量，但是這一分量相對較小。另外，各次諧波對應的阻尼條電流實際值見表1.表1各次諧波對應的阻尼條電流實際值（A）阻尼條