牵引整流机组

1、城轨供电系统 第3章 城轨供电系统设计原理 电气工程系 黄小红 2011年5月,二. 整流机组工作原理 整流变压器+整流器组 整流变压器：降压、三相多相 整流器组：交流直流 目前用三相桥式整流电路构成12相整流，两台并联构成24相整流,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 6 脉波整流机组 原理：三相桥式不可控整流电路 分析,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 6 脉波整流机组 波形图 电压相量图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 引入：如何由6脉波 12脉波,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 引入：如何由6脉波 12脉

2、波,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 原理：利用三绕组变压器、整流器组构成。变压器一次侧为公用绕组，两次侧分别为y和连接，形成30 相位差。实际中采用三绕组或四绕组特种结构变压器，绕组连接方式为y/ -y， / -y或y-y/ y- ， -y/ - 。 /-y原理接线图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 d/d0，y11接线图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 /-y接线图分析 均衡电压 均衡电流,3-4 牵引变电所,说明：整流变压器的阀侧线电压互差30度，虽两桥输出的直流电压平均值相等，但其瞬时值不等。

3、两桥之间的瞬时电压差称为均衡电压。在一定的负载条件下，均衡电压可产生均衡电流，它通过变压器的两组阀侧绕组和两整流桥形成不流经负载的环流,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 /-y接线图分析,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 /-y接线图分析 均衡电压,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 两桥并联运行条件 两桥直流电压平均值相等，即y联和联匝数比为1： 整流二极管单向导通，即 （i） （ii,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 均衡电流 ，其中 a状态下，绕组电流,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作

4、原理 12 脉波整流机组 轴向双分裂牵引整流变压器不设平衡电抗器 为满足两整流桥并联运行的第二个条件，应降低均衡电流大小，由 故分裂阻抗 必须满足相应要求。 传统变压器只能借助平衡电抗器降低均衡电流,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 轴向双分裂牵引整流变压器不设平衡电抗器 含平衡电抗器原理接线图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 分析条件： 变压器为轴向双分裂式结构形式，联结组为d/d0-y11，绕组容量之比为100%，50%，50%； 忽略励磁电流产生的谐波分量； 一、二次绕组电压比归算为1:1:1，匝数比为1:1:

5、； 变压器参数归算至一次侧100%容量标么值，二次上下两支绕组漏电抗相等； 负载为无穷大电感负载； 不带桥间平衡电抗器,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 阀侧（二次侧）线电流谐波分析,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 阀侧（二次侧）线电流谐波分析,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 阀侧（二次侧）线电流谐波分析 （ 1，3，5，7，9，,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 阀侧（二次侧）线电流谐波分析 （阀侧联相位滞后y联3

6、0,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 阀侧相电流谐波分析,3-4 牵引变电所,a,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 网侧（一次）电流谐波分析,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 网侧（一次）电流谐波分析 由磁势平衡， （ ） （相电流） （线电流,3-4 牵引变电所,谐波次数,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 网侧（一次）电流谐波分析（总结） 特征谐波：(np1) p 脉波数，n 1，2，3， 非特征谐波：特征谐波以外的谐波 （如：5，7，17，19，） 若只含

7、特征谐波，则严格满足： （）阀侧两绕组线电压相位差为30； （）阀侧二整流桥的直流负载电流相等，均为,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 12 脉波整流机组 谐波电流分析 实际情况下网侧谐波种类 直流侧负载电流id产生的特征谐波电流； 双桥中负载电流的不平衡引起的非特征谐波残余分量； 双桥并联运行产生的6倍频均衡电流在网侧中的反映； 铁磁材料的非线性，导致励磁电流中存在一定的谐波； 轴向双分裂变压器中，上下两分支间的漏磁耦合阻抗z影响谐波含量,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流机组 引入： 6脉波（三相,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流

8、机组 引入： 12脉波（两个三相，线电压相差30,3-4 牵引变电所,24脉波如何构成,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流机组 原理：两个相同的12脉波整流机组直接并联不能改变整流脉波。12脉波整流变压器的电源侧绕组采用延边三角形接线，构成移相角度分别为7.5的移相变压器。两个变压器输出的12脉波在相位上互差15 ，经过叠加后形成24四脉波,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流机组 原理接线图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流机组 网侧绕组移相 网侧绕组移相7.5，一般采用延边三角形接线实现。由于要求正负移相，网侧绕组需采用两种不同接线的延边

9、三角形,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 24 脉波整流机组 阀侧绕组接线形式 网侧绕组移相7.5，网侧绕组需采用两种不同接线的延边三角形。若一变压器采用d/d0，y11，则另一变压器为d/d2，y1。 电压相量图,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 说明： 牵引变电所采用24脉波整流，两整流机组并列接于同一段母线，以保证网侧电源同相位。 24相整流时，电流谐波含量比12相整流减少50%以上；等效24相整流系统，可并联运行，也可单台短时运行，保障了供电的可靠性；等效24相整流，不增加整流器等其它设备费用，仅变压器增加成本15,3-4 牵引变电所,二. 整流机组工作原理 说明： 24脉波均均衡电流、谐波电流分析同12脉波。 12