移相整流变压器设计与试验

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： 2×13000A 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=43~450V 额定容量 SN=1.05UdoId=1.05×450×26=12285KVA 一次额定电流 I1N =310NS=31012285=709.3A 2. 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- 1 - 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。 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 1/ 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： - 2 - 图1 六边型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5×8=40 级粗细调有载开关。 2.3 移相计算 设定输入电压为 U1=UAB=UBC=UCA=10000V U1 对应绕组匝数为 W1=375 当移相角度为±10°时， 长边电压 Um=32 U1sin(6...