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· 整流變壓器工作原理及參數

工作原理編輯
整流變壓器(16張)
應用整流變最多的化學行業中,大功率整流裝置也是二次電壓低,電流很大,因此它們在很多方面與電爐變是類似的,即前所述的結構特征點,整流變壓器也同樣具備。整流變壓器最大的特點是二次電流不是正弦交流了,由于后續整流元件的單向導通特征,各相線不再同時,流有負載電流而是軟流導電,單方向的脈動電流經濾波裝置變為直流電,整流變壓器的二次電壓,電流不僅與容量連接組有關,如常用的三相橋式整流線路,雙反量帶平衡電抗器的整流線路,對于同樣的直流輸出電壓、電流所需的整流變壓器的二次電壓和電流卻不相同,因此整流變壓器的參數計算是以整流線路為前提的,一般參數計算都是從二次側開始向一次側推算的。
由于整流變繞組電流是非正弦的含有很多高次諧波,為了減小對電網的諧波污染,為了提高功率因數,必須提高整流設備的脈波數,這可以通過移相的方法來解決。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端線電壓之間有一個相位移。
移相方法
移相方法就是二次側采用量、角聯結的兩個繞組,可以使整流電爐的脈波數提高一倍。
10kv干式整流變壓器對于大功率整流設備,需要脈波數也較多,脈波數為18、24、36等應用的日益增多,這就必須在整流變壓器一次側設置移相繞組來進行移相。移相繞組與主繞組聯結方式有三種,即曲折線、六邊形和延邊三角形。
用于電化學行業的整流變壓器的調壓范圍比電爐變壓器要大的多,對于化工食鹽電解,整流變壓器調壓范圍通常是56%--105%,對于鋁電解來說,調壓范圍通常是5%--105%。常用的調壓方式如電爐變壓器一樣有變磁通調壓,串聯變壓器調壓和自耦調壓器調壓。另外,由于整流元件的特性,可以在整流電爐的閥側直接控制硅整流元件導通的相位角度,可以平滑的調整整流電壓的平均值,這種調壓方式稱為相控調壓。實現相控調壓,一是采用晶閥管,二是采用自飽和電抗器,自飽和電抗器基本上是由一個鐵芯和兩個繞組組成的,一個是工作繞組,它串聯聯結在整流變壓器二次繞組與整流器之間,流過負載電流;另一個是直流控制繞組,是由另外的直流電源提供直流電流,其主要原理就是利用鐵磁材料的非線性變化,使工作繞組電抗值有很大的變化。調節直流控制電流,即可調節相控角α,從而調節整流電壓平均值。
變壓器
生產的ZSS、ZS系列整流變壓器用作整流裝置的電源變壓器,其作用是向整流器提供交流電源,整流器再將交流電變換為直流電,從而進行直流供電。主要應用于[1] 冶金、化工、機車牽引與傳動等行業。產品節能、低損耗、低噪聲、抗沖擊和抗短路能力強。過載能力強、結構緊湊、體積小、供電可靠等優點。
性能特點
(1)電氣性能穩定:產品結合負載特點和電網電壓波動、大氣過電壓情況,根據整流變壓器的負載狀況,確定合理、可靠的絕緣水平和絕緣模型,充分保證產品的電氣性能可靠和穩定。產品環境安全系數≥1.67。
(2)動穩定程度高:產品繞組有較高的機械強度,具有較強的抗突發能力,以滿足極惡劣的負載環境。在設計、制造過程中較好地消除了變壓器漏磁引起的或非正常運輸可能造成的動不穩定源。產品具有較高的動穩定性。高抗阻,比同容量的電力變壓器的阻抗高30%,以抑制di/dt,有效保護整流元件。
(3)熱穩定性好:先進的產品設計,嚴格控制產品的發熱部位及最熱點溫升,并留有充分的溫升裕度,如需要可在線圈內加添軸向油道,根據線圈負載損耗值選擇冷卻方式并合理分配油流量,達到最佳冷卻效果,主要溫升指標均比國標至少低5℃。線圈、引線采用銅導線,電流密度選取較低。
(4)過載能力強:產品具有較強的過負載能力和過電壓能力,可在額定負載情況下長期安全運行,可在110%過電壓情況下滿負載長期安全運行(環境溫度40℃);變壓器與電機相聯的端子上能承受1.5倍額定電流,歷時5S。產品設計、制造充分考慮負載特性,從溫升、絕緣性能及附件選擇等各方面滿足過載要求。
(5)性能指標優越:空載電流設計、制造值低于同容量S9系列變壓器的國標規定值為依據,充分用戶使用的經濟性和可靠性。
(6)節電效果明顯,噪聲低(<65dB)。
(7)結構簡化,外形美觀;油箱采取防滲漏設計工藝,可杜絕油箱滲漏。
結構特點
(1)鐵芯:采用30Q130高導磁硅鋼片,同時采用選進的3~6級step-lap core stacking步進多級疊片方式,有較降低了空載損耗、空載電流和噪聲。
(2)繞組:電磁線采用了高導電率的無氧銅導線,繞組采用園筒式、雙餅式和新型螺旋式等結構的整體套裝新工藝,使產品結構更緊湊,主絕緣能等到有效保證,對首尾層進行加強,提高了絕緣性能。繞組外表面纏繞高強度的緊縮帶,提高了繞組的機械強度,使產品的抗沖擊能力和抗短路能力大提高。
(3)器身:器身絕緣墊塊均采用高強度的層壓木和層壓紙板支撐,使繞組的端部的支撐面積達到95%以上,進一步提高了產品抗短路能力,提高產品的運行可靠性。器身與箱蓋的連接采用了呆板帶緩沖結構,克服了器身“懸空”和“頂蓋”現象。絕緣材料均采用高強度、高密度電纜紙包繞,其允許的壓力應為45Mpa。
(4)油箱:油箱采用散熱油管(雙排和三排油管采用插片方式),或采用階梯片式散熱器,在同樣的箱壁面積下增加了散熱能力;測算也可根據用戶要求安裝片式散熱器或采用波紋油箱,及強油風冷或強油水冷散熱器。油箱表面處理:變壓器外殼油漆采用“三防漆”(防鹽霧、防濕熱、防霉菌),此漆與底漆附著力強,裝飾性好,薄膜耐油性,耐腐蝕性、保光性、保色性較好,有良好的流平性和遮蓋力。
保護裝置
整流變壓器微機保護裝置是由高集成度、總線不出芯片單片機、高精度電流電壓互感器、高絕緣強度出口中間繼電器、高可靠開關電源模塊等部件組成。是用于測量、控制、保護、通訊為一體化的一種經濟型保護。
整流變壓器微機保護裝置的優點
1、可以滿足庫存配制有二十幾種保護,滿足用戶對不同電氣設備或線路保護要求。
2、用于可根椐實際運行的需要配制相應保護,真正實現用戶“量身定制”。
3、自定義保護功能,可實現標準保護庫中未提供的特殊保護,最大限度滿足用戶要求。
4、各種保護功能相對獨立,保護定值、實現、閉鎖條件和保護投退可獨立整定和配制。
5、保護功能實現不依賴于通訊網絡,滿足電力系統保護的可靠性。
整流變壓器微機保護裝置具備進線保護、出現保護,分段保護、配變保護、電動機保護、電容器保護、主變后備保護、發電機后備保護、PT監控保護等保護功能。

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