整流变压器的参数计算

整流变压器的参数计算 1. 由Id、Ud确定变压器的电压、电流和容量 U1、I1、P1、U2、I2、P2和P按下计算。 序号 整流电路 一次侧 二次侧 容量 U1/Ud I1/Id P1/Pd U2/Ud I2/Id P2/Pd P/Pd 1 单相半波 2.22 1.21 2.69 2.22 1.57 3.49 3.09 2 单相全波 1.11 1.11 1.23 1.11 0.78 1.74 1.48 3 单相桥式 1.11 1.11 1.23 1.11 1.11 1.23 1.23 4 三相半波 0.855 0.47 1.21 0.85 0.58 1.48 1.345 5 三相星形曲折连接 0.49 0.47 1.21 0.49 0.58 1.71 1.46 6 三相桥式 0.428 0.815 1.04 0.428 0.815 1.045 1.045 7 六相半波D-Y 0.74 0.58 1.28 0.74 0.41 1.81 1.55 8 六相带平衡电抗器 0.855 0.41 1.045 0.855 0.288 1.48 1.26 9 六相星形叉形连接 0.43 0.47 1.05 0.43 0.41 1.79 1.42 10 六相半波Y-Y 0.74 0.47 1.05 0.74 0.41 1.81 1.43                   注：Ud—直流电压，Id—直流电流，Pd—直流功率，K—变压比。 U2—次级相电压 2. 延边三角形电压、电流的计算 延边三角形接线变压器的移相角度只能在00 <α<300 2.1 电压关系 移相绕组电压 UY=U1sinα/sin1200=2 /√3=U1sinα 主绕组电压 UZ=（U1sin（600-α）-sinα）/ sin1200=2×U1sin（300-α） 2.2电流关系 IY=√3 IZ IY=I2 N2 / NY×2sinα IZ=I2 N2 / NZ×2sin(300-α) 3. 延边三角形阻抗计算 有三种阻抗 穿越阻抗：分裂侧支路并联时对不分裂侧绕组的阻抗。 半穿越阻抗：分裂侧任一支路对不分裂侧绕组的阻抗。 分裂阻抗：分裂侧支路间的阻抗。 4. 畸变的电流波形下的负载损耗的确定 根据《JB/T 8636—1997 电力变流变压器》： 负载损耗的测量是在额定电流I1下进行，按标准给出的表2的要求短接和计算。 温升试验所施加的总损耗，由已测得的空载损耗和额定畸变的非正弦电流产生的负载损耗之和，后者是计算得出的。 在正常运行时，变压器负载电流是非正弦波的，它使涡流损耗和杂散损耗增加，要对额定正弦电流负载下的损耗进行校正。 4.1 确定谐波电流频谱 在没有规定信息时，根据《GB/T 3859.2—1993半导体变流器应用导则》的6.6.2和6.6.4推导出。 4.2  由谐波电流频谱计算出： K1= ∑（Ir / I1）2  = （IPN / IP1）2 K2= IPN / IP1 I PN = K2 ×IP1 I SN = K2 ×IS1 r — 谐波次数 Ir ——  r 次谐波电流 I1 —— 额定电流的基波分量（方均根值）；即等于变压器额定电流 IPN —额定一次侧非正弦相电流（方均根值） IP1 ——额定一次侧基波相电流（方均根值） IPN —额定一次侧非正弦相电流（方均根值） IS1 —额定一次侧基波相电流（方均根值） FWE= ∑[（Ir / I1）2  ×r 2 ] FCE=FSE=∑[（Ir / I1）2  ×r 0.8 ] FWE=绕组涡流损耗增加系数 FCE=连接线的涡流损耗增加系数 FSE=金属结构件杂散损耗增加系数 4.3 由测量得到的负载损耗PK1 计算连接线的涡流损耗和金属结构件杂散损耗 PCE1 + PSE1 = PK1 -（∑IR 2 + PWE1） 4.4 畸变的电流波形下的负载损耗 PKN = K1 ×∑IR 2 + FWE × PWE1 + FCE ×（PCE1 + PSE1） 例： 变压器额定参数            一次侧          二次侧 额定容量（kVA）          18180          2×12850 系统额定电压（kV）        30            √3×0.303 额定相电流（A）          IP1=350          IS1=14128 联结                        Y              yy 变流器额定值：  U dO= 354 V I dN = 5000 A 额定负载下谐波电流频谱 谐波次数  r                I r / I 1 1                      1 5                  176.0×10 - 3 7                  110.0×10 - 3 11                  44.7×10 - 3 13                  26.4×10 - 3 17                  11.8×10 - 3 19                  10.6×10 - 3 23                    8.7×10 - 3 25                    8.6×10 - 3 K1= ∑（Ir / I1）2  = （IPN / IP1）2 = 1.046 K2= IPN / IP1 =1.023 I PN = K2 ×IP1 =1.023×350=358 （A） I SN = K2 ×IS1 =1.023×14128=14450 （A） FWE= ∑[（Ir / I1）2  ×r 2 ] =2.89 FCE=FSE=∑[（Ir / I1）2  ×r 0.8 ] =1.19 测量得到的负载损耗PK1 = 124.3（kW） ∑IR 2  = 96.9（kW） FWE =3.4（kW）——计算出的绕组涡流损耗 连接线的涡流损耗和金属结构件杂散损耗 PCE1 + PSE1 = PK1 -（∑IR 2 + PWE1）=124.3 – 96.9 – 3.4 = 24（kW） 畸变的电流波形下的负载损耗 PKN = K1 ×∑IR 2 + FWE × PWE1 + FCE ×（PCE1 + PSE1） =1.046×96.9 + 2.89×3.4 + 1.19×24 = 140（kW） 参考文献： 1. JB/T 8636-1997 2.《变压器》1999年第5 期 P.5