GBT 18494.1-2014 变流变压器 第1部分:工业用变流变压器_第1页
GBT 18494.1-2014 变流变压器 第1部分:工业用变流变压器_第2页
GBT 18494.1-2014 变流变压器 第1部分:工业用变流变压器_第3页
GBT 18494.1-2014 变流变压器 第1部分:工业用变流变压器_第4页
GBT 18494.1-2014 变流变压器 第1部分:工业用变流变压器_第5页
已阅读5页,还剩73页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

代替GB/T18494.1—2001变流变压器第1部分:工业用变流变压器2014-09-03发布2014-09-03发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 V 1 1 23.1术语和定义 23.2缩略语 2 34.1概述 34.2正常使用条件 44.3非正常使用条件 4 45.1概述 45.2额定频率下的额定容量和负载能力 45.3额定电压和运行电压 45.4额定电流 55.5三相变压器的相位移和端子标识 55.6铭牌 55.7带有滤波和补偿用的第三绕组的装置 5 66变压器和电抗器的负载损耗和电压降 66.1概述 66.2畸变电流负载下变压器负载损耗的确定 66,3大电流绕组内部的电流分布、损耗和热点 96.4同一个铁心柱带三个及以上绕组的变压器绕组几何排列和绕组间的磁耦合对谐波涡流损耗的影响 6.5相间变压器、电流平衡电抗器、串联平波电抗器和饱和电抗器的损耗 6.6变压器和电抗器的电压降 7.2换相电抗测量和电感压降确定 7.3电压比和相位移测量 7.4绝缘试验 7.5负载损耗测试 7.6温升试验 8带饱和电抗器和(或)相间变压器时的负载噪声水平 附录A(资料性附录)变流变压器移相联结和端子标识 Ⅱ图图图图图图图图图图图图表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表附录B(资料性附录)设计评审导则 附录C(规范性附录)GB/T18494.1与GB/T3859.1额定值的相关性 附录D(资料性附录)负载周期示例 40附录E(资料性附录)按变压器额定基波电流下的损耗测量值确定额定非正弦变流电流下的变压器运行负载损耗 41附录F(资料性附录)大电流阀侧绕组电流分布测量 附录G(资料性附录)通过匝数比测量来确定变压器电压比和相位移 附录H(资料性附录)装有嵌入式饱和电抗器的整流变压器的负载试验 68附录I(资料性附录)(输入总损耗时)单拍变流器用变压器短路试验电流和负载损耗 70附录J(资料性附录)磁场在变压器箱体中引起的损耗的确定、箱体损耗评审和箱体热点计算的三维仿真和导则 71参考文献 72图1B6U或DB6脉波双桥式连接 3图2DSS6脉波连接 3图3阀侧绕组为密耦合的三绕组变压器的漏磁场 图4阀侧绕组无耦合的三绕组变压器的漏磁场 图5阀侧绕组为双同心式松耦合的三绕组变压器漏磁场 图6两个阀侧绕组沿轴向分置且为松耦合的三绕组变压器漏磁场 图7典型的饱和电抗器调压曲线(含控制电流为0时的最大电压降)和偏差范围 图A.1逆时针相位移 25图A.2Yd11联结 25图A.3Yd1联结 26图A.4示例A.1的相位移 26图A.5示例A.2的相位移 27图A.6Z-Z结12脉波变流变压器联结 图A.7延边角结12脉波变流变压器联结 29图A.8多边形联结12脉波变流变压器联 图C.1DB联结理想矩形波电流 图C.2DSS联结矩形波电流 图E.1绕组导线截面图 42图E.2联接组YyOy6的端子标志 45图E.3联结组Dd0y1的端子标志 47图E.4DB联结的矩形正半波阀电流 48图E.5DB联结的矩形正、负半波阀侧电流 图E.6DSS联结的矩形波阀电流 图F.1阀侧大电流绕组和测量设备放置示例 Ⅲ图F.2变压器绕组布置 图F.3同相谐波电流分布测量电路 图F.4反相谐波电流分布测量电路 60图F,5同相电流分布测量结果与有限元仿真结果对比 图F.6反相电流分布测量结果与有限元仿真结果对比 图G,1YD1联结 图G.2YD11联结 图G.3Pd0+7.5联结 图G,4示波器连接 图G,5B相滞后A相+7.5°波形图 图G.6B相超前A相-7.5°波形图 67表1联结和计算因数 22表C.1DB6脉波联结25次以内谐波成分(理想矩形波电流) 33表C.2DSS6脉波联结25次以内谐波成分(理想矩形波电流) 表C.3计算系数比较示例 表C.4计算系数比较 表D.1负载周期示例 40表E.1阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移 表E.2绕组温度为20℃时的电阻测量值 44表E.3网侧和阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移 表E.4试验测量值 47表E.5谐波电流 48 49表E.7谐波电流 表E.8变压器在额定分接位置下的负载损耗 表E.9谐波电流 表E.10网侧和阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移 表E.11谐波电流 表E.12变压器在额定分接位置下的负载损耗 55表F.1同相电流分布测量结果及与有限元仿真结果的比较 表F.2反相电流分布测量结果及与有限元仿真结果的比较 表G.1单相变比测量 V——第1部分:工业用变流变压器;——第2部分:高压直流输电用换流变压器;——第3部分:应用导则。本部分为GB/T18494的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB/T18494.1—2001《变流变压器第1部分:工业用变流变压器》,与——将GB/T18494.1—2001只涉及带一个器身和一个相间变压器的变流变压器改为本部分适用于同一个油箱中有一个或多个器身的变压器;将GB/T18494.1—2001只涉及星结(Y结)和角结(D结)的变压器改为本部分适用于Y结、D结和其他移相联结的变压器(如Z结、延边三——增加了变流变压器的分类。规范了变流器的分类和应用、正常使用条件及非正常使用条件;——明确了变流变压器的相位移和端子标识;——增加了对变流变压器铭牌的规定;——增加了对带有滤波和补偿用的第三绕组的装置的规定;——增加了对有载分接开关的规定;——增加了大电流绕组内部电流分布、损耗和热点的描述;——增加了同一个铁心柱及带三个及以上绕组的变压器几何排列和绕组间磁耦合对谐波涡流损耗——增加了变压器和饱和电抗器的电压降;——负载损耗试验时专门强调了与饱和电抗器共箱的整流变压器及大电流阀侧绕组采用外部母排短路结构等情况;——对表1进行了更新,删除了部分联结,表中列出的是常用的联结;本部分使用重新起草法修改采用IEC61378-1;2011《变流变压器第1部分:工业用变流变压器》。本部分与IEC61378-1;2011的技术性差异及其原因如下:——为适应我国国情,在第1章中,将原文中阀侧绕组的设备最高电压不超过36kV改为40.5kV;——为适应我国国情,用符合我国习惯的端子标识代替了原文中的端子标识;——关于规范性引用文件,本部分做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情·用修改采用国际标准的GB1094.1、GB/T3859.1—2013和GB/T3859.2—2013分别代替了IEC60076-1:2011、IEC60076- ——将7.6.3.2的注1的内容由“每相的两个二次阀侧绕组接近100%的耦合,见A.2和A.3。因二次阀侧绕组接近100%的耦合。因此,所有绕组的涡流损耗见E.3中六脉波和E.4中12脉 ——将原文A.4(本部分为E.4)的“二次2a-2b-2c;IR=3×2341²×0.678×10-×10~³= 计和试功率驱本的变压对变流变压器第1部分:工业用变流变压器GB/T18494的本部分规定了组装在半导体变流器设备内的电力变压器和电抗器的技术要求、设计和试验,本部分不适用于常规交流配电变压器本部分适用于任何容量的电加变流器,典型应用有;电解用晶回管整流器、电解用二极管整流器、大功率驱动用晶闸管整流器,度料熔炉用品闸管整流器及变速驱动变频需用二极管整流器。本部分也适用于降压调压器或自糊变压器的调压单元。阀侧绕组的设备最高电压不超过40.5kV。本部分不适用于高压事流输电用变压器。虽然成套变流器设备标准(如GB/T3859或其他有关特殊应用场合的标准)可能包括变流变压器、辅助变压器和重抗器在内的整个设备的各种性能保证和试验方面的要求(如纯缘、损耗),但本部分仍适用于作为变流设备年的变压器本身的性能保证和试验要求。本部分所规置的保证值,运行和型式试验,既适用于作为变流设备中一个组性的变压器,也适用于变流设备月的单担订购的变压器。任何并充的博证管成特第略正等均应在型压器置货备同中予以特别本部骨涉度的变流变底器向设是液浸武也可以是干式。除了要满足不部分规是外,对于液浸式变压器还应备合OB1094系列标准,过于干式变压器还应符合GB1091.11。本部分用于物一个加和中有一不或多个器如测用(自概)变压器有一或台)整流变压器]的变压器。也是用于懂一个(或多个)饱和电抗器和(或)相间变压器的变压器对于上文中未列出的其他组合形式,总损耗的确定和测量需由供需双方商定本部分适用于一结、D结和其他移相联结的变压器(如Z结、延边二角形聪结、多边形联结等)。移相绕组可以设置在调压变压器或氅流变压器中。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB1094.1电力变压器第1部分:总则(GB1094.1—2013,IEC60076-1:2011,MOD)GB1094.2电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升(GB1094.2—2013,IEC60076-2:2011,GB1094.3电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB1094.3—2003,GB/T1094.6电力变压器第6部分:电抗器(GB/T1094.6—2011,IEC60076-6:2007,MOD)GB1094.11电力变压器第11部分:干式变压器(GB1094.11—2007,IEC60076-11:2004,MOD)GB/T2900.15—1997电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器[neqIEC60050(421);1990、2GB/T3859.1—2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范GB/T3859.2—2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分:应用导则(IEC/GB/T13499—2002电力变压器应用导则(idtIEC60076-8:1997)3术语、定义和缩略语3.1术语和定义GB/T2900.15、GB1094.1和GB/T3859.1中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。多边形联结polygonconnectionP每相绕组都由两部分组成,可感应出移相电压。每相绕组的一部分与另一相的另外一部分绕组串联并最终闭合联结成D结(见附录A)。延边三角形联结extendeddeltaconnectinE每相绕组都由两部分组成,可感应出移相电压。每相绕组的某一部分联结成D结,然后再通过另外一部分绕组连接到相应的线路端子(见附录A)。F用十进制度表示的带有正、负号的角度,与最接近的钟时序数共同表示相位移。饱和电抗器transductor由一个(或多个)带线圈的铁心构成的设备,利用铁心的饱和特性,通过改变独立的电压或电流来改变直流或交流的电压、电流参数。相间变压器interphasetransformer利用装在同一个铁心上的绕组间的感应耦合,使两个或多个相的换相组得以并联运行的一种电磁器件。[GB/T2900,33—2004,定义551-14-16]网侧绕组linesidewinding连接到交流电网的变压器绕组。阀侧绕组valvesidewinding连接到变流器的变压器绕组。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。DB6U:6脉波双桥式联结(见图1)DB:双桥式联结(见图1)DSS:带相间变压器的双反星形联结(见图2)IPT:相间变压器SR:饱和电抗器FFT;快速傅立叶变换变流器的分类和应用在GB/T3859.1—2013的4.1和GB/T3859,2—2013的4.1中已经给出。从——在变压器上施加正弦波电源电压;——在变压器上施加非正弦波电源电压,该变压器原边由用于交流功率控制或改变频率的变流器区分如下两种负载特性也很重要:4在变压器技术规范书中宜提供变流器应用的信息,详见本部分下面的条款。设计评审导则见附录B。4.2正常使用条件变压器的正常使用条件按GB1094.1、GB1094.2、GB1094.11和GB/T3859.1。额定电压、分接电压、正弦波波形或三相对称性的任何偏离均宜在GB/T3859.1—2013的5.3,2.1的抗扰度B级所规定的范围内。如果变流变压器是由非正弦波电压、逆变器或变频器供电,有必要在技术规范书中给出电压波形和频率变化范围,以及电压的直流分量信息。4.3非正常使用条件除了电力变压器规定的非正常使用系件外,当变压器包含两全以上绕组时,各绕组组合的负载分配情况也应详细说明,同时应给山各自的电流谐波分量。此类非正常使用条件的典型示例;如第三补偿绕组或其中一个间侧绕组室载或降低负载运行。5额定值额定值应符合CB1094.1的规定,但有以下补充和说明,变流变摩器的负载是非正弦电流,有时还在顺正弦电压下工作。甚至在要些应用中,频率也可能GB/Tg494与GB/T3859.1颜定值的相关性见附录C。式中:U₁——线电压基波分量方均根值I₁——网侧额定电流基波分量方均根值。该基波分量是从理想的定形波电流计算得到(见表1)。额定容量Sg和线电流I,用于计算负载损耗的保证值和短路阻抗。阀侧绕组的额定容量Sv等于网侧绕组的额定容量乘以一个系数,该系数是与阀侧绕组数量和整流器类型(单拍或双拍)相关的函数。该系数见表1。变压器的温升设计和冷却系统的选取应考虑由于谐波(包括直流分量)引起的附加损耗,该部分损耗可以视为在温升试验中增加了一个等效的发热电流(见第6章)。当负载为周期性负载时,用户应在变压器技术规范中说明负载的变化规律。负载周期示例见附录D。5.3额定电压和运行电压5.3.1变压器由交流电力系统供电对于连接到交流电力系统的变流变压器,其额定电压应按GB1094.1和GB/T13499—2002的规定。中导日的电日义(见5.3.2变压器由变频或不变频的变流器/逆变器供电对于变压器电压有明显畸变的变流应用场合,其额定电压是指由最高连续运行电压的傅立叶频谱中导出的正弦基波分量的方均根值。对于具有这种畸变的电压或频率变化的应用场合,应在技术规范中给出各种不同运行条件下施加变压器的额定电流是指与一2中的额定容量相对应的电流基波分量的方均根值。5.5三相变压器的相位移和端子标识相位移的定义见GB2094.1。当GB109所迎的“钟时序数”符号不足以识别相位移时,可采用与离最接近的一个钟时序数加上一个F角直以表得准确的租位移。工符号的含义应遵循GB10941中关飞相化够超前或滞后的定变流变压器的端子标识应包含与换流阅序可有关的信息,端子标识由如下三个符号组成;第三个符是(可选项或“一”,脂端子连接到酸流器的极料。附录A中包含了不同类型的联结、相位移和端子标识的示例如果租位程随分接位置发生变化,则应当标识剂定务接位置的相位移,相位多的叠化范围应在招标阶段确是。除了电力变压器堂规内容以外,下述各项内容也应包含在铭牌中:——带相位移指示的联结组和相量图(见5.5);——涡流损耗附如系数——负载电流(包含基波和谐波)的方均根值;——变压器所接整流器类型(单柏/双拍、二极管、晶闸管)——冷却特性,如果采用水冷,则应列出水流量及冷却设备的入口压力和压降;——如果调压(自耦)变压器和整流变压器放置在同一个油箱中,则还应标注整流变压器的原边电压。带饱和电抗器的情况下,还应包含如下内容:——偏置绕组、控制绕组和试验绕组(如有)的匝数;——偏置绕组、控制绕组和试验绕组(如有)的额定电流;——直流压降;——偏置绕组、控制绕组和试验绕组(如有)的带端子标识的联结图。5.7带有滤波和补偿用的第三绕组的装置变压器可能要求带第三绕组,用于功率因数补偿和滤波。除了说明第三绕组的额定容量和电压外,用户还应说明负载情况,包括:改善的谐Umtd/Z,Z为补偿/滤波系统的阻抗),单位为安培(A)。网侧谐波电压产生的谐波电流流入滤波器。变压器和系统的电抗与补偿电容器可能产生共振。此时,电容器中会流过很大的谐波电流。用户应考虑系统条件并给出相应的谐波含量。若用户给出了下面的条件,则在设计变压器时应予以考虑:——当过励磁出现时,第三绕组提供的容量随电压的平方变化;——由于功率因数补偿可以降低输入功率,用户应说明一次绕组在设计时是否要考虑补偿电容器组断开时的容量;——当第三绕组连接在补偿电容器上时,根据绕组排列,在二次绕组低负载或者空载时有可能出现过励磁。5.8有载分接开关有载分接开关的开断容量取决于电流过零后的最大梯度。在变流应用中,该值不同于电力变压器中的应用,且对于正确选取有载分接开关是非常重要的。该值以A/s表示,应由用户提供给变压器制造方。6变压器和电抗器的负载损耗和电压降负载损耗的测量应当在额定电流下进行。用此测量值与制造前确定的负载损耗保证值进行对比。运行过程中实际的负载损耗包含由于电流畸变所引起的附加损耗。此值可以根据6.2的程序进行计算。此值不是保证值,但可以由变压器制造方提供给用户。上面计算得到的实际损耗应作为决定液体和绕组温升的基础,并且用来确认温升不超过GB1094.2规定的液浸式变压器和GB1094.11规定的干式变压器的许可值。如果规定了温升型式试验,则应当在许可的运行负载损耗下进行(见6.2和7.6)。6.2畸变电流负载下变压器负载损耗的确定变压器的负载损耗一般情况可以细分为直流电阻损耗、附加损耗、绕组和连接件的涡流损耗、变压器结构件中的杂散损耗。对于带低电压大电流绕组的变压器,电流在数千安范围内,需要对内部的大电流连接件的附加涡流损耗进行单独分析。本部分中采用如下原则:a)绕组连接件和高导电率的金属屏蔽(如铜或铝)按线性原理,其涡流损耗正比于电流的平方,见公式(2):P(I)=常数×I² (2)b)当未达到磁饱和时,磁屏蔽金属中上述关系仍然适用,见公式(3):P(B)=常数×B² (3)式中:B——磁屏蔽中的磁密。e)钢结构件的杂散损耗,按照平方关系也可以取得一定的准确性,见公式(4): (4)B²=常数×I²。在正常运行中,变流变压器负载电流是非正弦的。当进行傅立叶级数变换时,就显示出一些具有相当幅值的谐波电流。这些谐波电流引起涡流损耗和杂散损耗,并比按纯正弦电流计算或测量的总损耗为了对变压器进行温升计算,也为了对成套变流设备的损耗和效率进行正确计算,需要对额定的非正弦变流负载下的较高损耗值进行计算。因此,用户在订货前,应先规定出谐波分量。应列出连接到端子上的变压器每个绕组各次谐波电流方均根值(A)及其相角(“)。变压器制造方无法预测变流器所产生的谐波电流。用户有责任给出流入变压器的谐波电流分量,同时变压器制造方应按照给定的谐波进行设计。用户应当在订货前规定出额定负载下的电流谐波分量。过去,若无明确规定时,谐波分量可根据GB/T3859,2-2013的5,5推导出。然而,当前电子技术的发展使得实时控制技术的应用有可能显著改善变流器的性能。结果使变流电路结构和脉波数间及谐波电流值间清晰的关系都不是确定的,实际的谐波电流有可能与按GB/T3859.2—2013的5.5推导出的值明显不同。任何情况下,用户和变压器制造方应在订货前明确用于设计变压器的谐波电流分量,用户应确定是按GB/T3859.2—2013的5.5推导还是按变压器制造方的建议。下述规则适用于将试验测量的损耗值换算为规定变流负载下的有效损耗值。各种变量的符号和它们之间的关系如下:I₁——变压器非正弦波线电流的方均根值;Iu额定变流负载下电流I₁的方均根值;Iw——额定负载下非正弦波一次相电流的方均根值;Isy——额定负载下非正弦波二次相电流的方均根值;Im——负载损耗试验(施加总负载损耗的初步近似值)时的一次相电流的方均根值;Isr——负载损耗试验时二次相电流(六相)的方均根值;Iwv——试验时绕组额定电流的方均根值;I₄——h次谐波电流的方均根值;Ip——方均根值为Irm的正弦波一次相电流;Is——方均根值为I的正弦波二次相电流;I₁——在额定负载(即变压器额定电流)下的基波电流的方均根值;Ip——变压器一次相电流的基波方均根值;I₁g——变压器二次相电流的基波方均根值;1m——测定绕组温升时的等效正弦波试验电流的方均根值;I₁,——阀侧电流基波分量的方均根值;Iw——阀侧电流的直流分量值;Uw—约定空载直流电压(见GB2900.33—2004,551-17-17);U₄——理想的空载直流电压;Uo——变流器网侧或变压器阀侧的空载线电压;h——谐波次数;n——计算的最高谐波次数;P₀——额定电压下的空载损耗;8注注注注b)c)d)例E.6。b)可Pwen——基波频率下电流L的漏磁场形状与相似情况下的绕组涡流损耗;Pc——电流I.下的连接线损耗Pc——电流I了的连接线损耗;Fwe——绕组属流损耗附加系数(见附录E);Sv——阀侧绕组的额定容量。该值是Sm乘以表1中 (5) (6)PwetPwet=Pwi-Rw×If (7) (8)对谐波次数h,流I,和电流I₁产生的漏磁场相同时,该值等于1。见图3~图6和附录E,更多的信息见示例E.3~示 (9) (10)Rc——从网侧看去的值。Pcei=Pa-Rc× (11) (12)Rc主要来源于阀侧绕组理接,谐波频增考虑的是阀侧绕组的谐波频谱。当母排得到了很好的补a)阀侧绕里的母排电流产生的杂散损耗;变压器在额看电流I:不的负截损耗分成如下几项?a)由实测角Rw及连接线下,得出的直流损耗TRP₁=I?×(Rw+Rc)+Pwn+Pcm+Ps P(Rw+Rc)+P×Pwe+Fce×Pcr+FsPs (16)当多个器身共箱时,各器身的上述量的计算应考虑相应的谐波电流频谱分别计算。工业用变流变压器的阀侧绕组一般匝数少、电流大(达数千安以上)。这样阀侧绕组不得不由多个当绕组由多个线圈并联构成时,绕组内各线圈的电流分布将受到自感、互感及其他绕组负载情况的影响。通常,处于辐向漏磁场的线圈比只处于轴向漏磁场的线圈将会通过更大的电流。处在阀侧绕组端部的线圈,其电流值是整个绕组平均电流值的1.2~1.7倍。另需注意大电流线圈制造时,如果不采用完全换位结构或不采用连续换位导线,则匝内每股线的电流分布不均匀。这就意味着这类绕组的热点温升与平均温升的差异明显高于其他绕组。因此不能假定一个简单的热点系数,负载损耗需要精确计算。制造方特别要计算以下情况:a)大电流绕组线圈间电流不均匀分布所产生的I²R损耗;b)线圈匝内每股线间不均匀分布电流所产生的I²R损耗;c)线圈匝内每股线间不均匀分布电流所产生的涡流损耗。这些计算可以通过磁场仿真实现,此仿真可以同时考虑变压器不同线圈间和绕组间的连接线以及电流随时间的正弦变化。这就需要对每一个漏磁模型进行仿真(见下面的章条)。对于双绕组变压器,如果忽略励磁电流,则其安匝是平衡的。流过阀侧绕组的谐波电流被网侧绕组的谐波平衡(具有相同的标幺值)。因此,网侧绕组和阀侧绕组的涡流损耗附加系数相同。对于三绕组变压器,所有绕组的安匝之和等于零,因此有必要仔细考虑每一个绕组的涡流损耗附加系数。对于三绕组心式变压器,可通过阀侧绕组的耦合特性定义为如下结构。a)密耦合:两个交叉绕制的阀侧绕组,一个网侧绕组。b)无耦合:两对“阀侧-网侧”绕组被中间铁轭分开或者属于两个独立的铁心;c)松耦合:1)一个网侧绕组辐向位于两个阀侧绕组中间构成双同心式变压器;2)两个网侧绕组并联,一个在另一个上面,每一个网侧绕组正对着一个阀侧绕组。在变压器所有三个(对)端子上测量电流谐波后能够发现,当将谐波电流注入阀侧绕组后,其中一些在网侧绕组出现了相同标幺值的电流,另外一些谐波并不在网侧出现。因而,有可能将注入阀侧绕组的谐波分成两组:a)同相谐波:阀侧绕组中的谐波间没有相位移;它们的和反映到网侧绕组上;b)反相谐波:阀侧绕组中的谐波间具有180°的相位移;它们相互抵消,并不在网侧出现。”同相谐波电流总是产生总涡流损耗的因素之一。反相谐波电流的影响如下:a)密耦合;在两个相互交叉绕制的阀侧绕组中,它们产生的漏磁通可以忽略,所以只产生TR损耗(见图3);b)无耦合:中间轭将两对阀侧-网侧绕组的磁路分开;反相谐波在每一个阀侧-网侧绕组耦合间平衡,所以在阀侧和网侧既产生TR损耗、涡流损耗(见图4),也在结构件中和绕组中产生杂散损耗;e)双同心式阀侧绕组形成的松耦合:因为反相谐波在阀侧绕组中平衡了,所以谐波并不在网侧绕组中流动,在阀侧绕组中产生TR损耗和涡流损耗(见图5),在结构件和网侧绕组中产生杂散损耗;d)由两个阀侧绕组轴向平行叠加排列产生的松耦合:反相谐波在每一个阀侧-网侧绕组间几乎全部平衡了,所以在计算Kwe时认为与无耦合相同(见图6)。然而局部的损耗分配将有很大的区别,具体见下面的章节和附录F。当整流器在松耦合阀侧绕组中产生反相谐波电流时,在绕组的端部漏磁场有很大的辐向分量。这1)在双反星单拍二极管整流器的偶次谐波或在Y和D双拍12脉波整流器中,及谐波次数为h=6×k±1(k为些辐向分在上部阀压器时的适的磁场说明A系●中●由●中●由些辐向分量将在每一个阀侧绕组的最上端和最下端产生涡流损耗。图6绕组布置要求特别关注,因为在上部阀侧绕组的底端和下部阀侧绕组的顶端,特定的某些次谐波将高度集中。在整流器没有接入变压器时的常规温升试验中不会产生这样的运行情况,因此,如果用户要求,反相谐波的影响应当通过合适的磁场仿真工具来验证。基于绕组的互耦合,三个以上绕组的变压器和壳式变压器采用类似的分析方法也是适用的。BAB图3阀侧绕组为密耦合的三绕组变压器的漏磁场——网侧绕组为1;·两个绕组同时流过同相谐波电流时为1;·两个绕组同时流过反相谐波电流时为0。C——具有180钼位的谐波产生的漏磁通;L——网侧绕组——网侧绕组:在两个平行的线圈中为1;——阀侧绕组:两个绕组均为1。A——铁心窗处绕组排列图5阀侧绕组为双同心式松耦合的三绕组变压器漏磁场系数等年: —网侧绕绳为1—阀侧绕组·两个绕组同时流过同相谐波电流时为1;·两个绕组同时流过反相谐波电流时为x,x>1。x可通过计算推导出,如呢具备杂件。则也可以通过阀侧绕组姆路测试律到说明:A—铁心窗口处绕组排列;B——同相谐波产生的漏磁通;C——具有180°相位移的谐波产生的漏磁通;L——网侧绕组;V——阀侧绕组。当由供需双绕组损电流平由谐波注:其铁心——阀侧绕组:x可通过计算推导出,如果具备条件,则也可以通过阀侧绕组短路测试得到。6.5相间变压器、电流平衡电抗器、串联平波电抗器和饱和电抗器的损耗当相间变压器、电流平衡电抗器、串联平波电抗器和饱和电抗器作为变压器的组成部分与静态变流器相连时,其损耗应按下述推导。注:本条中的规则不包含个别标准中关于单个设备的规范。制造方应提供计算出的相间变压器铁损,此损耗应为在其正常运行频率以及能产生与变流器在额母排定电流、额定电压和规定相位控制角下运行所对应的磁通对应的电压下的。关于不平衡电流的数据应当由供需双方讨论商定。承受不平衡的能力应通过计算证明。绕组损耗应按直流电阻乘以流过绕组内部的直流电流的平方得到。电流平衡电抗器中铁损较低,可忽略不计。由谐波纹波电流分量产生的铁损很小,可忽略不计。饱和电抗器是允许在一定范围内连续平滑调节变流器输出直流电压的装置。通常用于交-直流二铁心组的饱和程度决定了饱和电抗器的电压降。利用饱和电抗器附加绕组中的直流来控制铁心的饱和程度。用带或者不带附加偏置电路的控制电路来控制直流电流。通过改变直流电流进行电压调整。选择带或者不带附加偏置电路是根据变流控制系统的设计来确定的。安装在变流变压器中的饱和电抗器有两种类型:——卷铁心式:该饱和电抗器安装在变流变压器的高压侧,与高压绕组串联;—母排式:该饱和电抗器安装在变流变压器的低压连接母排上,每个饱和电抗器直接串联到每一个变流阀的桥臂上。一般采用环形铁心。卷铁心式饱和电抗器有如下损耗:——铁损:主绕组交流电流和偏置、控制绕组直流电流都将在铁心中产生损耗。目前没有有效的方法直接测量饱和电抗器的铁心损耗。如何估算这些损耗应由供需双方在订货前商定;——饱和电抗器交流绕组中的负载损耗;应计算额定负载时绕组在参考温度下的直流电阻损耗和基波频率下的涡流损耗,以及畸变电流下运行对应的附加系数Fwe;—饱和电抗器结构件中的杂散损耗;根据额定负载、基波频率和经验公式,及运行畸变电流下相应的附加系数Fs来计算;——偏置绕组中的损耗;用测量的直流电阻和直流偏置电流计算参考温度下的损耗。母排式饱和电抗器有如下损耗:——铁损:主绕组单拍周期电流和偏置、控制绕组直流电流的组合在铁心中产生损耗。目前没有有效的方法直接测量饱和电抗器的铁心损耗。如何估算这些损耗应由供需双方在订货前商定;——饱和电抗器母排中的负载损耗:应计算额定负载时绕组在参考温度下的直流电阻损耗和基波频率下的涡流损耗,以及畸变电流下运行对应的附加系数Fwe;母排式饱和电抗器的负载损耗通常与变压器的负载损耗一起评估;——饱和电抗器结构件中的杂散损耗:这种结构的饱和电抗器金属件用量很小,杂散损耗可忽略。——偏置、控制绕组中的损耗;应用参考温度下的直流电阻、直流偏置和控制电流计算。6.6变压器和电抗器的电压降变流变压器或电抗器产生的直流压降,取决于短路电压的电抗分量和电阻分量;——电阻性直流电压调整值:按GB/T3859.1—2013中6.2.4的公式,用测量的损耗值计算。——电抗性直流电压调整值:按GB/T3859.1—2013中6.2.4的公式,用测量的阻抗值计算。也可见7.2,2。6.6.2饱和电抗器饱和电抗器的调压能力可映通过额定直流负载和变化的控制电流曲线来描述(见图7)。饱和电抗器有如下参数:——最大电压降,他和电航器在额定变流器直流负载和特定的控制电流下产生直流压降最大值。该值取油于饱和电抗器铁心物理和几何特性。 一控制电压调源值:在额定变流器直流负载和可变控制电流下饱和电抗器调整曲线线性部分,指调整曲线在给定偏差的上下限范围司剩象电日调整值:在额定变流器直流负载和可变控制电流下饱和电抗器酮整曲线非线性部分,它就是最大电压降与控制电压的。所有上面的电压降都与具体的控制电流值有关,该电流需要说明。用户在订加应明确上面的面下参数负深证值(后带务有控高电压测要保证值。他师双方应明确式中B保证值的测量偏差。U./V46hm×0/100U材图7典型的饱和电抗器调压曲线(含控制电流为0时的最大电压降)和偏差范围调压曲线(一般叫“S曲线”)的测量方法由供需双方协商确定。假如Um为保证值,则可通过下面的方法和线性带来检验:——根据测试数据绘出调压曲线(一般叫“S曲线”);——沿着“S曲线”变形点绘出切线;——绘出与切线相平行的两条线即为线性带;bandm=±%bim×U,/100 (17)——线性带和“S曲线”相交的两点确定了控制电压Umd。除本当要相电抗1相组相:将额定电线性带百分数%b由供需双方协商确定。该参数通常为: (18)一般公认的计算饱和电抗器压降的公式如下:对于双反星式变流器:U.——饱和电抗器产生的直流侧压降,V;S,——饱和电抗器喉心有效截面积,m²;Um——饱和磁通密度Bs下的压降,V;Umd——控制电压。“S曲线”及其相应的Uma值可以参考饱和电抗器铁心材料的B-H特性得到!如果U直作为保证值,它应当在最后的工厂验收测试阶段评估(通过计复或通过特殊试验)。器全部试验按B1094.11进行,变压器试强分为例行试验,型式试验和特殊试验,液浸式变压器应符合GB1004.1压器应符合GB1094.11的要求。胜行,干式变压当要求量两个阅幅绕组间的短路阻抗时,而能达不到50%的额定电流。发项试可以在测试设备许可的最大电流育进行,测量偏差应经用户同意。交叉绕制的阀侧绕组间的阻抗可以忽略不计。7.2换相电抗测量和电磁压降确定测量换相电抗时,应将变压器网侧端子短路应使同一换相组中两个连续相通过7.2.2中b)项规定的基频交流电流,并测量这些端子之间的电压。换相电抗2×X,等于由本测量结果计算出的阻抗中的电感分量。对同一换相组中的各对相,至少应进行两次测量,然后取这些测量值的算术平均值作为换在进行上述试验时,若同一网侧绕组向一个同时换相的并联或串联连接的换相组供电,则与这些换相组相对应的绕组,应逐相地并联连接。换相电抗也可根据变压器阻抗测试值如下推导得出:将阀侧绕组的三相短接。从网侧绕组测得短路阻抗标幺值,再将其折算到阀侧绕组的额定容量和额定电压下。换相电抗X,等于短路阻抗的电感分量。电感电压调整值应由下述两种方法之一确定:a)计算法,见公式(21):分别计算总损试验b)测量法(按7.2.1),所通过的电流方均根值见公式(22): (21) (22)负载负载点温度的按G7.3电压比和相位移测量供需双方应在订货前确定除主分接外的其他分接的电压比偏差和所有分接的相位移电压比和相位移可按如下方法测量(见附录G):7.4绝缘试验按7当按7当a)交叉绕制阀侧绕组对地绝缘测试:将所有交叉绕制阀侧绕组的端子全部连接其余的参考GB1094.3;b)交叉绕制阀侧绕组间的绝缘测试:将两个交叉绕制阀侧绕组中的一个绕组的所有端子连在一起并接地,另一个绕组的所有端子连在一起并施加1min的交流试验电压。测试电压的值等于额定交流电压的两倍再加500V或直接加2500V,取两者中的较高值。7.5负载损耗测试应在额定电流和基频下进行负载试验,由此得到变流变压器的负载损耗。对于常用的联结方式,表1中给出了合适的短路试验接线方法。分别测量A、B、C每个短路组合下的损耗,用所测得的损耗值PA、P。和Pc按表1中相关公式来计算总损耗。试验结果应按下述参考温度进行修正:——对于液浸式变压器,按GB1094.1为75℃;——对于干式变压器,按GB1094.11的有关通用试验要求。负载损耗不需要按GB/T18494.2所描述的在两个不同频率下测量。7.5.2与饱和电抗器共箱的整流变压器负载损耗测量负载损耗和短路阻抗测试过程中,饱和电抗器铁心损耗和阻抗都加到了主变压器上,会引起电流和电压波形畸变。如果不做适当的修正,测试结果将受到影响,可能与GB1094.1的要求不符。订货前供需双方应达成一致,可行的方法参见附录H。7.5.3大电流阀侧绕组采用外部母排短路结构当大电流阀侧绕组采用外部母排短路时,要特别考虑负载损耗的增加、短路阻抗的变大以及油箱热点温度的升高。7.6温升试验按GB1094.2对液浸式变压器的温升试验方法进行了修改,见7.6.2和7.6.3。如果适用,则以下内容也可指导干式变压器试验(见GB1094.11)。试验目的如下:——确定稳态下由总损耗产生的顶层油温升,此总损耗值等于额定非正弦变流器负载电流和变压器额定正弦电压下所产生的损耗;——确定同一条件下绕组对油的温升;——确定干式变压器绕组对环境的温升。按7.6.2和7.6.3确定油和绕组的温升值。在某些情况下,按总损耗对应的电流进行温升试验有可能使绕组某些部位的过载达到不可接受的水平。因此,有必要按照GB1094.2的修正公式将施加电流/损耗降低到可接受的限值以内。此时,供需双方应确定是扩大该修正公式的适用范围,还是通过计算的方法评估温升值。当绕组的端子引出时,应按7.6.3计算的等效电流来测试绕组温升。当绕组的端子未引出时(如多个器身共箱和/或带移相绕组的情况),这些绕组应被认为是“内部设计”的部分,它们的温升应通过计算方法得到。当饱和电抗器与器身共箱时,供需双方在投标阶段应确定温升试验按如下方式之一进行:a)饱和电抗器完全安装。绕组电流在测试时将不是正弦波形。应将电流谐波引起的附加损耗用于确定等效试验电流。等效试验电流应按方均根值测量。b)饱和电抗器被旁路或铁心被移走,以便在测试中获得正弦波形的绕组电流。7.6.2总损耗的输入总损耗是负载损耗加空载损耗,如果有相间变压器和饱和电抗器,则还应加上它们的损耗。负载损耗是由非正弦电流产生的(见6.2)。空载损耗对应于变压器额定电压。测量输入到变压器的损耗。应对基波工频电流I₁进行调整,以便获得规定的总损耗试验值。单拍变流器用变压器短路试验电流和负载损耗的有关信息见附录I。7.6.3额定负载损耗的输入7.6.3.1双绕组变压器当顶层油温升测定后,应将正弦试验电流调节到与变流器额定电流下负载损耗等效的电流值继续进行试验,持续1b在此期间,应对油和冷却介质温度进行测量。等效试验电流见公武(23): (23)在温升逐验后期,通过在迅速切断电源和断开短略接线后的冷却期内,对两个毫组进行一系列的直流电阻测量来确定两个绕组的温度。详见GBd064.27.6.3.2线绕组变压器最常见的情配是带有两全额定容量相同的二次绕组的三绕组变流变压需。两个二次烧组的三相联结方式可以为带和间变压器的星-星联结、角角联结或星-角联结。增加了绕注意到等不一样。1查元件的饱和每个绕组的等效电流值应根据各自的电阻值、涡流损耗和附加系数得到。试验按下述方法进行:——两个二次绕组均应短路,输入等效一次电流,以得到一次绕组对平均油温的温升。然后,依次将每个二次绕组短路(另一个开路),输入一次电流,以使受试二次绕组中的电流等于等效电流。从这两次试验便可得出二次绕组对平均油温的温升。——另一种方法是,仅用上述方法中两个二次绕组同时短路的试验。由此试验测得的二次绕组温升值应按GB1094.2进行校正。7.6.3.3绕组和油箱热点温度增加了绕组端部的涡流损耗,试验所施加的正弦电流不可能重现绕组在正常运行时的漏磁场。因此,宜注意到等效试验电流不能产生与存在谐波时同样的绕组损耗分布。需特别关注的是,施加正弦电流温升试验所确定的热点温度和它的位置与变流运行中的实际情况不一样。因而,试验阶段宜注意预防热应力超过正常运行值。采用预埋在绕组内部的光纤传感器来检查元件的温度特性,无论是在温升试验还是在实际运行情况下都是很有用的办法。在无法到达的绕组内部,光纤可用来评估温度设计。为了将外部的磁场影响降到最小并优化阀侧绕组设计,用户应告知制造方母排的设计结构。油箱的热点温度可采用红外测量方法。磁场在变压器箱体中引起的损耗的确定见附录J。7.6.4干式变压器的温升试验负载电流应按附录E及26.3的公式调整到与额定变流器电流下的贡载损耗相对应的值。8带饱和电抗器和(或)相间变压器时的负载噪声水平饱和电抗器市(或)相间变压器(如果有)是变流变压器主要的噪声测这些覆置所产生的噪声都与负载电流和变犀器外部系统参数相关。负载桑声测量不可能也不能替代运行条件下的实际情况,没有可行的方法来时算量载噪声。阀联结脉波数联结数网侧基负载损耗阻抗网侧阀侧p9ABC5或63exa和exi或32十和exm8或26312b-2b+十或9或或3和表1(续)阀联结脉波數联结数网侧基负载损耗阻抗网侧阀侧P9ABC93和P3U3和采用开联结代号阀联结脉波数联结数U5网侧基负载损耗阻抗网侧阀侧p9NnnABCc击击(资料性附录)变流变压器移相联结和端子标识变流变压器的端子标识应按5.5的规定。带两个二次绕组的12脉波变流变压器的联结组标识应分开。而且,当自耦调压变压器与其共箱且根据5.5,本附录涉及与CB10941不同的移相联结和端子标佩。见图A₁~图A.3。旋转方向(逆时针)图A,1逆时钍相位移根据图A.1下面基常规的Ydi和YdiI联结组开始给出下角的标识示例。A.2示例A.1:滞后F角(+)的星-角结(Yd1和Yd11)(见图A.4)30oA.4示例A.3:Z-Z结12脉波变流变压器(见图A.6)6yAA3ba1B网侧26图A.6Z-Z结12脉波变流变压器联结A.5示例A.4:延边角结12脉波变流变压器(见图A.7)图A.7延边角结12脉波变流变压器联结本本设1阀侧y接Py11-T网侧1阀侧y接B网侧2网侧2阀侧d接阀侧y接Py11+/网侧1阀侧y接44BB阀侧d接Pd0+I网侧2阀侧d接BB案以确用信交换的b)b)图A.8多边形联结12脉波变流变压器联结(资料性附录)设计评审导则本附录在订货前由供需双方达成一致后有效。设计评审是确保对相关标准和技术要求的共同理解,用制造方提供的材料和方法,严格审查设计方用户应确保评审者具备足够的经验来理解和审查这个设计。设计评审不能取代设计裕度和设计限信息共享对设计评审是很重要的。同时,制造方有权保护商业秘密。因此,设计评审过程中讨论和B.2.1验证变压器的主要参数应按如下步骤:b)正常运行时的特殊要求;d)适用标准和限制条款;e)特殊运输方式;B.2.2验证变压器的参数宜包含以下部分:1)铁心结构(3柱或5柱,步进叠);2)硅钢片等级和损耗;3)在额定电压和过励磁时主柱的热点温度;4)由漏磁引起的铁心夹件及结构件中热点温度;5)结构件在起吊、绕组压紧和短路时的应力。2)绕组和导体的类型;4)绕组内部暂态电压分析及电压分布;5)绝缘通道中的主绝缘结构和设计裕度;6)高压饼式绕组的角部应力;7)绕组中的纸所受的应力;8)调压绕组的爬电应力;9)特殊换位;10)并联组内的电流分布。c)负载损耗计算:1)负载损耗电抗和场域分析;2)油箱屏蔽应用;3)夹件和引线损耗。d)短路和涌流力计算:1)系统短路容量;2)短路故障情况和电流计算;3)绕组辐向力;4)轴向力;5)倾斜。e)冷却系统:4)绕细内的追即通道;5)即器理散热器设计。f)分接并关:3选择器电压分布g)叠夹和引线组夹和引线的终距离;3低压大电流母排损耗和阻抗评审;4)大电流母排沥磁场影响:B.2.2.2油箱和套章:a)机械谩计评角:c)油箱热点评宜;d)接口和布置检高B.2.2.3器身检查:装配过程中绕组和器身检查,制临方通过内部质量体系的晚明。a)外施电压;b)短时(长时)感应电压;c)局放测量;d)雷电冲击;e)操作冲击;f)噪声水平;g)温升试验,h)其他特殊试验(整流器和调压器组合)。变压器制造方应能通过已生产产品的试验报告证明设计工具的精确性。为表对利)对(规范性附录)GB/T18494.1与GB/T3859.1额定值的相关性为了在范围中包括多个器身共箱的变压器,本部分将变压器的额定电流定义为与额定容量对应的基波电流的方均根值。在GB/T3859.1中,电流、损耗和容量计算均以理想矩形波电流计算的方均根值为基础。为避免误解,本附录解释了如何关联这两个标准的参数。表1中的联结方式可进一步分为GB/T38592中描述的两种导通方式。对于DB联结,应考虑每相如图C.1所示的导通方式(窗口类型1)。理想矩形波电流的基波和谐波分量可按公式(CA)计算:利用表C.1DB6脉波联结25次以内谐波成分(理想矩形波电流饮谐波下的TrP总电流方均描植%A157对于DSS联结,每相的一个星结二次系统的导通方式(窗口类型2)如图C.2所示。示联示联以TTDSS联结矩形波电流DSS联结矩形波电流确定基波和谐波分量的公式如式(C.2):变利用该公式得到的变压器一个二次星结系统的各次谐波下的值见表C.2。标准用表C.3,表标准用表C.3,%43kA(方均根值)A4578一样计算。只含5次、7次、11次、13次等谐波分量。计算二次侧每个星结系统的谐波和直流分量时,表1中的联结代号8、9、10、12和13联结方式应按导通方式(窗口类型1)处理。联结代号5和20应按导通方式(窗口类型2)处理。当二次侧用理想平衡星结系统时,联结代号5和20一次侧的谐波分量与DB联结方式相同。以Um=675V(直流)且电流为50器器本系数符合CB/T¹849系列7的频谱(窗口类型1表C.4列出了GB/T3859系列标准和GB/T18494系列标准的计算系数。两者在电压计算方式上是相同的,电流计算表C.4计算系数比较四号号破为1.…的95.5%的矩形硬电流(窗口8网侧系数*:相意于S网侧系数:这只是基波分量。进装置的热设计时至少要考虑酯波的频谱(窗口类型1网侧系数下的值而不是1…下的值,一个二次系统的I…网侧系数*等谐波在LV绕组的30°相位移而在HV侧抵消,ukmj,是指试是时有的S网侧系数虑道假的频谱(窗口类型1)网侧系数下的值而不是L…下的值,表C.4(续)表C.4(续)矩形波电流(窗口12和13等谐波在LV绕组的30°相位移而在HV侧抵消Smsim=2×Smx×0.966ukmsiv是指试验时有一个LV系统短路的Sm网侧基波计算系数12和13的热设计时至少要考虑谐波的频谱(窗口类型1)网侧系数":如果阻抗和参考容量是指Iugm下的值而不是5一个二次侧星结系统的网侧系数":网侧基波计算系数":5网侧系数*这只是基波分量。进行装置的热设计时至少要考虑谐波的频谱(高压侧窗口类型1和低压侧窗口类型2)如果阻抗和参考容量是指下的值,则需要按上述调整表C.4(续)基波为I…的95.5%的矩形波电流(窗口一个二次侧星结系统的I网侧系数×0.966uk…是对应于一个高压侧接正常负载网侧基波计算系数:网侧系数,这只是基波分量。进行装置的(高压侧窗口类型1和低压侧窗口类型2)网侧系数如果阻抗和参考容量是指下的值而不是I下的值,则需要按上述调整变压器变比认为是1.器(资料性附录)负载周期示例表D.1列出了不同应用的负载周期示例。表D.1负载周期示例负载等级典型应用示例I电化学工支Ⅱ电化学工艺Ⅲ轻工业和轻型牵引站2.0p.u.IOV中型牵引站和采矿/1(资料性附录)按变压器额定基波电流下的损耗测量值确定额定非正弦变流电流下的变压器运行负载损耗E.1概述用6.2所列的符号,可得出下述绕组损耗关系式:根据有关的研究结构件中杂散损耗附加系数可取母线系统中的系数更通用的损耗计算如下:a)绕组损耗Pw₁是测得的直流损耗I;×Rw与计算的涡流损耗之和。Pwi=(If×Rw)+Pwab)引线涡流损耗Pcn和结构件中杂散损耗Ps之和等于测得的总损耗P₁减去按a)项计算的绕组损耗Pwi,再减去测得的引线损耗I;×Rc,即Pce₁+Psg₁=P₁-(Pwi+I}×Rc)非正弦电流下的总损耗为:Px=Iix×(Rw+Rc)+(Fwe×Pwa)+Fcg×(Pca+Ps)上述计算中的损耗分量均应校正到参考温度(按GB1094.1和GB1094.11的规定)。上述等式中各分量应是各绕组分别计算值的总和。由计算的绕组涡流损耗Pwn和测得的损耗I;×Rw便能得到绕组总损耗Pw,的准确值。变变变变变变变阀引线和结构件中的杂散损耗Pcg₁+Ps可从测出的总损耗P,减去绕组损耗Pw,再减去测得的引线直流损耗If×Rc后准确得出。E.2绕组涡流损耗附加系数的另一种计算方法如果已知由轴向和辐向杂散磁通分别产生的绕组涡流损耗PwEx和Pwedt,则可更准确地推算绕组涡流损耗附加系数Fwe。这可用电磁场分析有限元法对基波进行计算来得到。对于由多根导线绕制的常规绕组,它在谐波下的杂散磁场分布与基波下的杂散磁场分布相同,故可如图E.1所示,导线的尺寸与渗透深度的关系分别为:变变图E.1绕组导线截面图w₁——基波频率;h——谐波次数;μo——真空导磁率;μ₁——相对导磁率(对于铜和铝,μ,=1)。在h×a₁次频率下的附加电阻Rap可定义为:RAD=R—Rw……(E.式中:R₄——h×w₁频率下的绕组电阻。附加电阻RA对基波下的电阻Rp的涡流损耗时,便可得到公式(E.10):的增量,对于绕组中的所有导线都是一样的,当忽略每根导线因此,绕组附加系数Fwe的表达式可以表示为公式(E.11):对于箔式绕组,绕组附加系数见公式(E.12):下述示例E.3~E.6是指液浸式变压器的。E.3在非正弦负载电流下的变压器负载损耗确定示例(线路图见表1,联结代号5,阀侧绕组之间的磁耦合为100%,p=6)相间变压器装在公共油箱内。变压器网侧绕组电压(kV);30变压器阀侧绕组电压(kV):变压器网侧额定电流I₁(A):变压器额定容量Sg(kVA):变压器阀侧绕组容量Sy(kVA):变压器阀侧绕组额定电流(A):阀侧绕组中的谐波电流见表E,1。表E.1阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移阀侧绕组相电流A阀侧绕组电流间相位移网侧绕组计算相电流A01024506708000000系数相同(见6.4中图3)。并且表E.2绕组温度为20℃时的电阻测量值Ω家正到5℃时的值Ω2图E.2联接组-YyOy6的端子标志变压器绕组和引线在750及额定电流下的损耗I²R:一次1A-1B-1GI²R=二次2a-2b-2二次3a-3hEc:绕组和引象EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up8(流损耗与结构),PcnFPn)R-EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up8(和),P)EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up8(;),1)R=(25000)²×(17.9+16,5)×10*-21.5变流器负载电流是甩变压器基波电流加上全部负载条件下的各谐波分量。注:由于每相的两个二次陶则绕组接近100%的耦合,因此,所有绕组的涡流损耗都于六脉酸(见6.4)。E.4在非正弦电流负载下变压器负载损耗确定示例变流器的额定参数;Ua=1580VIav=5200A变压器联结组:DdOy1二次侧由两个六脉波桥串联构成。变压器网侧绕组电压(kV):变压器阀侧绕组电压(kV);变压器网侧额定电流I₁(A):变压器额定容量Sg(kVA):并并测变压器阀侧绕组容量Sy(kVA):2×0.5×8216=2×4108变压器阀侧绕组额定电流(A);由于低压绕组的匝数比不能完全等于√3,因此一次变压器额定值:一次DD系统额定电压(kV):额定相电流(A):联结方式:网侧和阀侧绕组中的谐波电流见表E.3。dy表E.3网侧和阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移AA阀侧绕组电流间相位移网侧绕组相电流A10570000由于5、7、17和19次谐波的磁效应在阀侧绕组内部完全相互抵消,因此阀侧绕组和网侧绕组的涡流损耗附加系数相同(见6.4中图3)。在本例中假设母排完全补偿,且5、7、17和19次谐波的磁效应在阀侧绕组连线内部完全相互抵消。负载损绕整联结端子(见图E.3)ΩΩ在绕组温度为75℃,频率为50Hz和额定电流Ip=439.7A及I₁s=2341A或4054A下测得的负载损耗为P₁=49.77kW二次2a-2b-2c;I²R=3×2341²×0.678×10-⁶×10-³=11.15×10-3kW二次3a-3b-3c:I²R=3×4054²×0.228×10-⁶×10-³=11.24×10-3kWPcn+Psg₁=P₁-(≥I²R+Pwe)=49.77-19.38=30.39Py=(1.007×17.97)+[1.056×(11.15+11.24)×10~³]+(1.88×1.39)+(1.045×30.3(线路图见表1,联结代号10.2,阀侧绕组之间磁耦合接近0,p=12)——2个整流变压器,2个一次绕组为星结和角结,2个二次绕组为角结;——12个饱和电抗器。给铝电解池供电,需提供空载直流Ua=1792V(负载直流1600V),直流Iaw=55kA。输入电压饱和电抗器额定值:数量:控制电压:电流:阀电流阀电流:理想波形阀电流见图E.4。T/T/图E.4DB联结的矩形正半波阀电流阀侧谱波电流见表E.5】表E.5谐波电流阀侧电流A阀侧电流A238连续直流分量为:基波分量方均根值为:总方均根值为:总方均根值(矩形波)为:15877A整流变压器额定值:数量:一次电压:二次电压(Uo=1792/1.35V):网侧额定电流(I₁=55000×0.390×1327/50000):额定一次容量:额定二次容量阀侧额定电流:阀侧电流:阀电流见图E,f()23Z24谐波电流见表E.6DB联结的矩形正、负半波阀侧电流表E.6谐波电流阀侧绕组相电流A网侧绕组相电流A24567阀阀绕引总方均根值为22038A总方均根值为585A调压自耦变压器额定参数;数量:二次额定电压:二次额定电流:额定容量:一次额定电压:一次额定电流:谐波电流见表E.7。1阀侧绕组相电流A网侧绕组相电流A1234567总方均根值为1142A总方均根值为433A示例E.5的变压器的负载损耗见表E.8。表E.8变压器在额定分接位置下的负载损耗正弦50Hz测量(M)计算(C)估计(E)附加系数畸变电流下阀侧额定基波电流/A自耦变压器绕组I²R损耗(1),(M)和(C)引线I²R损耗包括在(1)中包括在(1)中引线涡流损耗包括在(2)中包括在(2)中结构件和油箱杂散损耗(2)(M)和(C)绕组I²R损耗(M)和(C)(M)和(C)引线I²R损耗(M)和(C)引线涡流损耗4(M)和(C)5(M)和(C)(M)和(C)SR铁心损耗(饱和情况)不适用7不适用大电流线路T²R损耗(M)和(C)(M)和(C)汇总(SR铁心饱和)不适用 汇总(SR铁心不饱和)不适用注;(M)和(C)指测量总值,然后通过计算得到分量值。例如:低压绕组首末端间的电阻可以通过测量得到。通过计算得出低压线圈、低压引E.6在非正弦电流负载下多个器身共箱、相间情况时的变压器负载损耗确定示例(线路图见表1,联结代号20,阀侧绕组之间磁耦合接近100%,p=12)整流变压器组合在一个油箱中,包括:——1个自耦调压变压器;——1个整流变压器(双层设计带中间铁轭),2个一次绕组(分别为星结和角结),2个双反星二次绕组;——2个相间变压器;——12个饱和电抗器。给电解氯工序供电,需提供空载直流Ua=518V,直流IaN=85kA输入电压为17.5kV。饱和电抗器额定值:数量:可支配调整电压:阀电流:直流18V阀电流阀侧电流波形见图E.6。图E.6DSS联结的矩形波阀电流谐波电流见表E.9。表E.9谐波电流阀侧电流A阀侧电流A0234567连续分量为基波方均根值为总方均根值为总方均根值(矩形波)=12269A;相间变压器额定值:电压:直流2×190V整流变压器额定值:二次电压(U=516/0.675V);2×2×443×√3V网侧额定电流:网侧额定容量谐波电流见表E.10。表E.10网侧和阀侧绕组中的特征谐波电流和相位移阀侧绕组相电流A阀侧绕组电流间相位移A02345678在本例中假设母排完全补偿,且偶次谐波的磁效应在阀侧绕组连线内部完全相互抵消。在本例中假设母排完全补偿,且偶次谐波的磁效应在阀侧绕组连线内部完全相互抵消。总方均根值为A矩形波总方均根值为=2×2×12269A总方均根值由于偶次谐波的磁效应在阀侧绕组内部完全相互抵消,因此阀侧绕组和网侧绕组的涡流损耗增加系数相同(见6.4中

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论