移相整流变压器设计与试验

1、移相整流变压器设计与试验1. 前言由于电网对谐波的限制越来越严格，并制定了国家标准GB/T14549-93电能质量 公用电网谐波，对整流变压器抑制谐波措 施要求越来越高。 消除低次谐波的办法之一就是增加变压器输出相数， 即直流脉波数。本文就有关 36 相整流变压器设计，制造及试验等问题 做一些探讨。我公司 2005 年接到氯碱化工行业电解整流变压器订单，由三台 ZHSPTZ-12500/10 整流变压器组成， 单机组等效 12 脉波，三机组合成 36 脉波。整流方式为桥式整流，冷却方式为强油循环水冷，变压器为 主调合一式免吊心结构。网侧电压：10KV直流工作电压：400V直流电流：2 X 13

2、000A调压范围：10%105%调压级数 40 级短路阻抗：10%1.1 主要参数确定空载直流电压Udo=43450V额定容量SN=1.05UdoId=1.05 X450X26=12285KVA一次额定电流IlN = SN10、一 312285=709.3A10、32.设计方案2.1移相方案选择变压器由调压变压器和整流变压器两部分组成，为便于设计和制造，三台调压变压器分别移相+10。、0 -10 三台整流变为同一形式 即有星、角绕组输出。因整流变压器短路阻抗为10%，所以低压星角输出经整流元件后并联，不需另加平衡电抗器。单台整流变提供12脉波直流电流，接调变后三台变压器可提供 36脉波直流电流

3、。2.2调压变压器设计方案目前，一般采用自耦移相调压于一身，来达到移相和调压目的。如按用法较普遍的曲折移相方式，有载开关通过的网侧线电流大于600A，超出三相有载开关使用范围；如为了满足开关电流要求去自耦 升压，还是会增加调压变的电磁容量。我们反复研究多方求证，采用的是六边型自耦移相调压方案，有载开关电流相当于角接相电流，是曲折接法的1A 3倍，满足了 40级粗细调开关要求。采用此方案的优点还有：调压变额定档阻抗电压很小，计算时可忽略，这样三台机组的阻抗一致，均流效果好。而且调压变压器绕组结 构简约，材料节省，负载损耗低。但引线结构相对复杂，设计制造时有一定难度调压变接线原理如图1:图1六边型

4、自耦移相调压接线原理图图中A、B、C为调变输入端子，Am、Xm为调变输出端子（以A相为例）为简化起见，细调部分未画出，有载开关选用5X8=40级粗细调有载开关。2.3移相计算设定输入电压为Ui=Uab=Ubc=Uca = 10000VU1对应绕组匝数为 W1=375当移相角度为士 10时，长边电压Um=2:；Uisin(60 -10)=8846V短边电压Uy=2Uis in 10 =2005V:3长边绕组匝数Wm：=2 W1Sin(60 - 10)=332短边绕组匝数Wy= 2 Wi sin10 =75当移相角度为0寸，Um=Ui=10000,Uy=0Wm=Wi=375,Wy=02.4整流变压器设计方案只要是三相桥式整流就可取得 6脉波直流输出，如果绕组中同时 有星和角供电，便可得到12脉波直流。一般整流变压器低压电压低， 绕组匝数少，很难达到角接绕组匝数是星接绕组,3倍的整数匝，只能在高压侧做成一星一角两个器身，使低压相同接法的两个绕组中感应 电势有30相位差。这种方式使变压器结构变的复杂，出线等布置困难， 体积和材料都相应增加。我们选择了共轭式铁心结构，低压绕组一个星接一个角接，高压 对应两个绕组接法相同。当星接绕组为7匝时，角接绕组匝数应为7 3=12.12,取12匝，相当于角接低压绕组匝数减少1%左右。为保证 低压电压值相同，将星接高压绕