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　　1、分类号 郑州电力高级专科学校郑州电力高级专科学校 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 标题 3600KVA 整流变压器规划 并排英文标题 3600KVA design of rectifier transformer 系部机电工程系专 业 机电一体化技能 名字张伟利班 级机电 0901 辅导教师李妍缘职 称讲师 论文陈述提交日期2012-5-28 郑州电力高级专科学校 摘摘 要要 在现代化的工业企业中，广泛地选用电力作为动力。而在冶在现代化的工业企业中，广泛地选用电力作为动力。而在冶 金工业、电化学工业、牵引、传动、直流输电等许多职业中都大金工业、电化学工业、牵引、传动、直流输电等许多行

　　2、业中都大 量运用直流电源。将沟通电转化为直流电就需求整流设备，整流量运用直流电源。将沟通电转化为直流电就需求整流设备，整流 变压器便是整流设备用的变压器，因而研讨整流变压器及其规划变压器便是整流设备用的变压器，因而研讨整流变压器及其规划 有较深远的意义。有较深远的意义。 本课题结合详细实践工程参数，首要经过对整流电路规划、本课题结合详细实践工程参数，首要经过对整流电路规划、 参数核算、铁心规划、线圈规划、损耗核算、阻抗电压核算、变参数核算、铁心规划、线圈规划、损耗核算、阻抗电压核算、变 压器各部分重量和温升核算等，规划出一台满意实践工程参数并压器各部分重量和温升核算等，规划出一台满意实践工程参

　　13、 心柱磁通密度.27 7.3.3 轭磁通密度.27 7.4 单位损耗及励磁伏安.2727 7.5 铁损核算.2828 7.6 空载电流核算.2828 8 8 温升核算温升核算.29 8.1 温升的核算 .2929 8.2 谐波电流引起的附加损耗所发生的温升 .3030 定论定论.31 参阅文献参阅文献.32 称谢称谢.33 1 序言 1.11.1 概论概论 变压器中电力系统中的效果是改换电压，以利于功率的传 输。电压经升压变压器升压后，能够削减线路损耗，进步送电 的经济性，抵达远间隔送电的意图。而降压变压器则能把高电 压变为用户所需求的各级运用电压，满意用户需求。发电厂欲 将的电功率运送到用电

　　14、的区域，在 P、为必定cos3UIP cos 值时，若选用的电压愈高，则输电线路中的电流愈小，因而可 以削减输电线路上的损耗，节省导电资料。 所以远间隔输电采 用高电压是最为经济的。现在，高压直流输电也得到大力的发 展，这也促进着整流变压器向更高层次的开展。 现在，我国沟通输电的电压最高已达 500kV。这样高的电 压，不管从发电机的安全运转方面或是从制作本钱方面考虑， 都不答应由发电机直接出产。 发电机的输出电压一般有 3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV 等几种，因而有必要用升 压变压器将电压升高才干远间隔运送。 电能运送到用电区域后，为了习惯用电设备的电压要求， 还

　　15、需经过各级变电站（所）运用变压器将电压下降为各类电器 所需求的电压值。 在用电方面，大都用电器所需电压是 380V、220V 或 36 V，少量电机也选用 3kV、6kV 等。 1.21.2 课题布景课题布景 现代化的工业企业，广泛地选用了电力作为动力，电能都 是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。发电机发出来 的电依据运送间隔将依照不同的电压等级运送出去，就需求一 种专门改动电压的设备，这种设备叫做“变压器” 。 整流变压器归于沟通变压器的一种。电力改换分为整流、 逆变和变频三种。整流是由沟通电变成直流电，其变压器称为 整流变压器。逆变是由直流电变为沟通电，其设备称为逆变器。 变频是专门

　　16、改动沟通电频率的，其设备称为变频器。其间整流 的用处最为广泛。整流变压器是整流元件的电源变压器，与整 流元件一同把沟通电变为直流电。整流元件有电子整流管和离 子整流管（包括真空管、充气管、闸流管和贡弧整流器）以及 半导体整流器（硒整流器和硅整流器、晶闸管等） 。 2 2 变压器变压器原理原理 2.12.1 根本作业原理根本作业原理 在一次绕组上外施一变流电压便有流入，因而在铁心中 1 U 0 I 鼓励一沟通磁通，磁通一同也与二次绕组匝链。由于磁通 m m 的交变效果在二次绕组中便感应出电势。依据电磁感应定 m z e 律可知，绕组的感应电势正比于安的匝数。因而只需改动二次绕 组的匝数，便能改动

　　17、电势 的数值，假如二项绕组接上用电设 z e 备，二次绕组便有电压输出，这便是变压器的作业原理，其原理 图如图 2.1。 A B m 1 2 1I 1 U 1s 1 2 2s 2U L Z 2I N1N2 图 2.1 变压器作业原理图 在原线圈（一次绕组）上加交变电压，原线圈中就有交变电 流，它在铁芯中发生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线 圈，也穿过副线圈（二次绕组） ，在原、副线圈中都要引起感应 电动势。假如副线圈电路是闭和的，在副线圈中就发生交变电流， 它也在铁芯中发生交变磁通量。这个交变磁通量既穿过副线圈， 也穿过原线圈。在原、副线圈中相同要引起感应电动势。在原、 副线、变电流而发生的相互感应现象，叫做互感现象。 互感现象是变压器作业的根底。由于互感现象，绕制原线圈和副 线圈的导线尽管不相连，电能却能够经过磁场从原线圈抵达副线 圈。 假定初度、次级绕组的匝数别离为、,当变压器的初级 1 N 2 N 接到频率为 ，电压为的正弦变流电源时，依据电磁感应原理，f 1 V 铁心中的交变磁通 将别离在一、二次绕组中感应出电势。一 次绕组感应电势为： t 11 d d Ne 式（2.1） 式中的为磁通的改动率，负号表明磁通增大时，电势的 t d d 1 e 实践方向与电势的正方向相反。假如不计漏阻抗，依据回路电势 平衡规则可得： 其数值 11 EU m111 Wf44 .

　　19、 4 EU 式（2.2） 在二次侧同理能够得出： m222 Wf44 . 4 EU 式（2.3） 由（2.2） ， （2.3）式之比得 K W W E E U U 2 1 2 1 2 1 式（2.4） 式中 K 便是变压器的变比，或称匝数比，规划时挑选恰当的 变比就能够完结把一次侧电压变到需求的二次电压。 2.22.2 变压器的首要参数：变压器的首要参数： 2.2.12.2.1 额外电压额外电压 变压器的一个效果便是改动电压，因而额外电压是重要数据 之一。额外电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的 端子间指定施加的电压，或当空载时发生的电压，即在空载时当 某一绕组施加额外电压时，则变压

　　20、器一切其它绕组一同都发生电 压。 变压器的额外电压应与此衔接的输变线路电压相契合。我国 输变电线路电压等级（kV）为 0.38 、3、6、10、15（20） 、 35、63、110、220、330、500、750 。输变电线路电压等级便是 线路终端的电压值。因而，衔接线路终端变压器一侧的额外电压 与上列数值相同。线路始端（电源端）电压考虑了线路的压降将 此等级电压高，35kV 以下电压等级的始端电压比电压等级要高 5。而 35kV 及以上的要高 10。因而，变压器的额外电压也相 应进步，线路始端电压值（kV） 0.4、3.15、6.3、10.5、15.75、38.5、69、121、242、36

　　21、3、55 0。由此可知高压额外电压等于始端电压的变压器为升压变压器， 等于线路终端电压（电压等级）的变压器为降压变压器。 变压器产品系列是以高压的电压等级而分的，现在电力变压 器的系列分为 10kV 及以下系列，35kV 系列，63kV 系列，110kV 系列，220kV 和 550kV 系列等。额外电压是指线电压，且均以有 效值表明。 2.2.22.2.2 额外容量额外容量 变压器的首要效果是传输电能，因而，额外容量是它的首要 参数。额外容量是一个体现功率的惯用值，它是表征传输电能的 巨细，以 kVA 或 MVA 表明，当对变压器施加额外电压时，依据它 来确认在规则条件下不超越温升限值的额外

　　22、电流。 双绕组变压器的额外容量即为绕组的额外容量， （由于变压 器的功率很高，一般一，二次侧的额外容量规划成持平） ，多绕 组变压器应对每个绕组的额外容量加以规则。其额外容量为量大 的绕组额外容量；当变压器容量由冷却办法而改动时，则额外容 量是指量大的容量。 我国现在变压器的额外容量等级是按1.26 的倍数添加 8 R 的，如容量有 100、125、160、200kVA 等，只要 30 kVA 和 63 000 kVA 以外的容量等级与优先数系有所不同。1967 年曾经 变压器的额外容量等级是按倍数添加的容量系33 . 1 108R8 8 R 列。 关于单相变压器 )kVA(10UI10UIS

　　23、 3 2N2N 3 1N1NN 式（2.5） 关于三相变压器 )kVA(10IU310IU3S 3 2N2N 3 1N1NN 式（2.6） 变压器的容量巨细与电压等级也是密切相关的。电压低，容 量大时电流大，损耗增大；电压高，容量小时绝缘份额过大，变 压器尺度相对增大，因而，电压低的容量必小。电压高的容量必 大。 2.2.32.2.3 额外电流额外电流和频率和频率 变压器的额外电流是由绕组的额外容量除以该绕组的额外电 压及相应的系数（单相为 1，三相为）,而并得的电流经绕组3 线端的电流。因而变压器的额外电流便是各绕组的额外电流，是 指线电流，也以有用值表明（要留意组成三相的单相变压器） 。

　　24、额外频率是指对变压器所规划的运转频率，我国规范规则频 率为 50。Hz 2.2.42.2.4 空载电流和空载损耗空载电流和空载损耗 空载电流是指当向变压器的一个绕组（一般是一次侧绕组） 施加额外频率的额外电压时，其它绕组开路，流经该绕组线路端 子的电流，称为空载电流其较小的有功重量用以补偿铁心的 0 I oa I 损耗，其较大的无功量用于励磁以平衡铁心的磁压降。 or I 空载电流 2 0r 2 0a0 III 式（2.7） 一般 Io以额外电流的百分数表明： %31 . 0100 I I %I N 0 0 式（2.8） 空载电流的有功重量是损耗电流，所罗致的有功功率称空 0a I 载损耗 P

　　25、o，即指当以额外频率的额外电压施加于一个绕组的端子 上，其他各绕组开路时所罗致的有功功率。疏忽空载运转状态下 的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因而，空载损耗首要决议 于铁心原料的单位损耗。 2.2.5 阻抗电压和负载损耗 双绕组变压器当一个绕组短接（一般为二次侧）另一绕组流 通额外电流而施加的电压称阻抗电压 Uz，多绕组变压器则有恣意 一对绕组组合的 Uz。一般阻抗电压以额外电压百分比表明 %100 U U %U N Z Z 式（2.9） (且应折算到参阅温度) 一个绕组短接（一般为二次） 。另一 绕组流转额外电流时所罗致的有功功率称为负载损耗 PR. 负载损 耗最大一对绕组的电阻损耗附加损

　　26、耗附加损耗包括绕组温度 损耗，并绕导线的环流损耗，结构损耗和引线损耗，其间电阻损 耗也称为铜耗，负载损耗也要折算到参阅温度。 3 3 整流变压器整流变压器 3.13.1 整流变压器及其结构整流变压器及其结构 整流变压器归于沟通变压器的一种。沟通分为整流、逆变 和变频三种。整流是由沟通电变成直流电，其变压器称为整流 变压器。逆变是由直流电变为沟通电，其设备称为逆变器。变 频是专门改动沟通电频率的，其设备称为变频器。其间整流的 用处最为广泛。整流变压器是整流元件的电源变压器，与整流 元件一同把沟通电变为直流电。 整流变压器的全体结构办法许多， 按整流电路办法分类 1)三相桥式整流变压器结构 2)双

　　27、反星形带平衡电抗器的整流变压器结构 3)双反星形三相五柱式整流变压器结构 按调压办法分类 1)无励磁调压整流变压器结构 2)有载调压整流变压器结构 这其间又有： a.单器身变磁通调压结构 b.调变加主变结构 c.串变调压结构 按器身设备办法分类 1)器身连箱盖结构 2)钟罩式结构 这其间又分红： a.钟罩式 b.半钟罩式 c.三节钟罩式 按冷却办法分类可分为自冷，风冷、强油水冷或风冷以 及强油导向冷却。 按用处分类，整流变压器分为冶金、化工和牵引证三大 类。它们在调压办法、调压规模和二次侧相电压上有所区别， 一起特色是二次电压低、电流大。 3.23.2 整流变压器特色和用处整流变压器特色和用处

　　28、 整流变压器的一次侧接沟通电网，称为网侧；二次侧接硅整 流器，称为阀侧。整流变压器特色： 电流波形不是正弦波。由于整流器各臂在同一周期内轮番 导通，流经整流臂的电流波形为断续的近似矩形波，所以整流变 压器各相绕组中的电流波形也不是正弦波。用晶闸管整流时，触 发推迟角越大，则电流的崎岖陡度越大，电流中谐波成分也越大， 谐波成分将使涡流损耗增大。变压器各相二次绕组中的电流含有 直流重量。这种现象带来一系列影响，如变压器漏磁通和附加损 耗相应增大，漏抗电压降添加，整流元件阳极电流发生堆叠，致 使整流变压器视在功率总比直流输出功率大，除桥式电路外，二 次侧的视在功率也比一次侧的大。 整流回路输出的直流

　　29、电压，不是纯的直流，其波形在某种程 度上是脉动的。带有沟通成分，明显相数越多，直流电压的脉动 就越小。一般实践运用的整流线 相，为了 减小直流电压的脉动，在整流回路中串联着滤波电抗器及并联电 容器，这样能够使整流后的电压挨近纯的直流。 在三相整流电路中，二次绕组的运用系数，三相半波的 K2=0.67；而六相半波的 K2=0.55，都不高，所以工业用的整流变 压器均选用三相桥式和双 Y 带平衡电抗器的整流线路。 一切的整流变压器实践上都有漏抗存在，在整流过程中，当 某一阳极整流结束后而换另一个阳极整流时，阳极电流的改动不 会骤变，而是一个阳极电流渐渐削弱，另一个阳极电流渐渐

　　30、增强， 因而发生了两个阳极一同整流即所谓堆叠现象。有堆叠现象存在 时，一、二次电流以及整流后的直流电压等的数值都要引起改动。 变压器运用系数的凹凸与其联合办法直接有关。依据整流 设备的要求，整流变压器的二次侧有多种办法的联合。但为了提 高变压器运用系数，应尽量选用三相桥式和双反星形带平衡电抗 器的整流线路。 变压器的阻抗要足够大。整流变压器往往二次电流较大， 电压较低。因而，当整流元件击穿时，变压器绕组中就会流过很 大的短路电流发生比一般变压器大得多的电动力。为了有用地限 制短路电流，变压器的阻抗要规划得大一些，其绕组和铁心等结 构的机械强度也要相应加强。这便是整流变压器外形较为胖的原 因。

　　31、整流变压器的电气功用、空载损耗、负载损耗等电气参数， 现在还没有共同的规则，规划或订购时，可参照同容量电力变压 器的参数。 整流变压器阀侧有多种特别的接法。选用晶闸管时，单 相的常选用单相桥式整流电路；三相电压较低（整流电压 250V）的常选用双反星形带或不带平衡电抗器 6 相半波整流 电路；三相电压较高的选用三相桥式整流电路。但关于输出功 率在 40kVA 以下的中小功率硅整流设备，宜选用三相桥式整流 电路。三相桥式整流电路还能够构成 6 相、12 相、以至于 48 相 及以上的整流电路。各种不同整流变压器的用处和特色见表 3.1。 表 3.1 整流变压器的用处和特色 用 途特 点 电化（电

　　32、解）用制取金属， 电解食盐以制取氯、碱， 电解水以制取氢等，也用 于石墨化电炉 1.低电压、大电流、阀侧电流可达 100kA，直流电压不超越 1000V，单台 容量可达数万 kVA 2.电解负载是接连安稳的，为了坚持 电解槽电流安稳，有必要用有载调压（如 铝电解若不必饱满电抗器作细调时，每 天调压 100 次以上） ，有时还用饱满电 抗器作细谐和稳流，少量也有选用晶闸 管调压的。调压规模较大。如食盐水电 解约为 60%105%，铝电解约为 10%105%。 牵 引 用于矿山、城市电机 车的直流供电 1.根本结构型式与电力变压器相同，采 用无励磁调压，调压规模为5% 2.负载改动很大，常常有不同程

　　33、度的短 期过载，所以接连额负载下的温升限值 应获得低，电流密度也低 3.阀侧接架空线，短路毛病时机较多， 变压器的阻抗要求大 用 用于电气化铁道电力 机车 1.变压器用于单相整流电路，网侧电压 为线.大幅度有载调压；也有用晶闸管调压 3.变压器的外形尺度要适于装在电力机 车上 4.二次绕组有两个以上，供应电动机的 电枢、励磁和其他 传动用（用于直流电动机 供电，例如供应轧钢电动 机） 1.阀侧有时要求有两个绕组，别离供应 正、反向传动或正向传动、反向制动 2.晶闸管调压 直流输电用的换流变压器1.高电压、大容量 2.对地绝缘高压交 直流叠加 电镀和电加工用1.电压低、电流大 2.一般为

　　34、晶闸管调 压 同步电机励磁1.强励磁时要求能短期过载 2.晶闸管 调压 蓄电池充电1.小容量做成单相，此刻在反电动势的 效果下，因导通角减小，绕组电流有用 值加大 2.由饱满调压器调压 串级调速（逆变）常常在逆变办法下运转 静电除尘高电压、小电流，与高压实验变压器相 仿 3.33.3 整流变压器现状和开展趋势整流变压器现状和开展趋势 变压器的现状：跟着半导体工业的开展，又由于硅变流器 具有体积小、重量轻、功率高、运用寿命长、耐高温、运用系 数高以及运用维护简略等长处，现已彻底替代了早年的水银 （汞弧）变流器。SL7-301600/10 系列和 S7-301600/10 系 列的配电变压器已被列

　　35、入国家筛选的机电产品，引荐更新的产 品为 S9-301600/10 系列电力变压器。在电力变压器开展的同 时，整流变压器也相应的提升了一个高度。 变压器的开展方向：从当时城乡电网改造的状况来看，我 国供电电网要求配电变压器小容量化，下降噪声，就近设备， 美化环境，环网供电，以尽量缩短低压配线，下降二次线损， 改善电压质量。 我国的变压器制作业和运用总的开展趋势是： 选用新资料，下降损耗。 选用新结构，以求重量轻、体积小。 进步产品的可靠性，削减乃至免修理。 防火防爆，安全供电。 节省原资料，下降本钱。 针对我国现在电网用电峰谷进一步加大的现状，要进步 配电变压器的过载才干，要求其具有较强的超铭

　　36、牌运转 才干。 研讨科学的功率曲线，尽可能按高效运转的准则合理选 用。 盯梢世界潮流，进一步简化配电变压器的结构，撤销无 功励磁，分接开关做到高度的通用化、规范化、交换化， 添加自身的维护功用。 见于变压器的现状和开展趋势，一些新技能、新资料、新 工艺的运用也层出不穷。现在变压器职业的新资料和新技能在 不断开展，除低损耗变压器、非晶和金铁心变压器、干式变压 器、全密封变压器、调容量变压器、防雷变压器、卷铁心变压 器、R 型变压器、单相变压器、有载调压变压器、组合式变压 器、箱式变压器外还有硅油变压器、六氟化硫变压器、超导变 压器等。 新资料的运用：非晶和金和速冷法制成的硅钢片，激光照 射和机械

　　37、压痕的高导磁取向硅钢片，HI-B 高导磁取向电工钢片， 菱格上胶绝缘纸。 新工艺的运用：阶梯叠铁心工艺，圆柱矩轭铁心的运用， 交心主动叠装出产线，铁心硅钢片的专业出产，用激光刀作切 割刀，绕组全体套装。 改善技能的运用：选用椭圆形绕组，选用半油道结构，解 决直流电阻不平衡率问题，不同硅钢片调配运用的功用改动， 一种新的 D 联合办法，配电变压器低压引线的改善，变频调速 绕线机。 新技能的运用：现场装置型（ASA）变压器，向超高压、大 容量变压器开展，SF6 气体绝缘变压器，硅油变压器，超导变压 器等。 4 4 规划资料与根本参数规划资料与根本参数 4.14.1 规划的原始资料和要求规划的原始材

　　38、料和要求 交交变频沟通设备需求一台整流变压器，其铭牌数据如下： 产品类型：ZSCB8-3600/10/1.11 额外容量： 3600/4680kVA 额外电压：1022.5%/1.11kV 相数： 3 限制电流：208/270；1872/2434 额外频率：50Hz 联合组别：Dy11 空载电流百分数： 0.9% 阻抗电压百分数：7% 空载损耗： 4900W 负载损耗：24050W 总损耗：28950W 冷却办法：空气自冷/空气风冷 运用办法：户内 式 履行规范：GB/T10228 4.24.2 根本参数的确认根本参数的确认 4.2.14.2.1 规划前可知的技能参数规划前可知的技能参数 产品

　　39、类型的意义。由表 4.1 可知类型为 ZSCB8- 3600/10/1.11表明与整流设备配套运用、三相空气自冷、 线圈外成型固体绝缘、无激磁调压、型式容量为 3600kVA、一次（网侧）电压为 10kV、二次（阀侧）电 压为 1.11kV、铜线圈内附磁放大器（饱满电抗器）的整 流变压器。 整流电路。依据运用要求选用，如单相桥式、三相星形 桥式、六相角星形串联桥式等。 额外直流电流 IdN。在此额外直流电流 IdN=1872A。 额外直流电压 UdN。在此额外直流电压 UdN=1110V。 一次（网侧）额外容量 S1N、二次（阀侧）额外容量 S2N、调压时各级容量 S1。 一次（网侧）额外电压

　　40、 U1eN 以及分接电压。在此一次额 定电压 U1N=10kV，分接电压为 100.5%kV。 二次（阀侧）额外相电压 U2N。 阻抗电压百分比数 UK%。在此阻抗电压百分比 UK%=7%。 线圈衔接组标号。在此线圈衔接组标号是：DY-11。 相数（一次/二次） 。在此的相数为 3/3。 电源频率 f。在此电源频率 f=50Hz。 负载性质：如电阻性、电理性、电容性。 负载等级。 表 4.1 整流变压器根本类型摆放次序表 序 号 分类类别代表符号 1 用处与整流设备配套运用 Z 单相 D2 一次（网侧） 相数 三相 S 变压器油 空气 G 3 线圈外 绝缘介质 成型固体 C 自冷 风冷 F 强

　　41、迫油循环风冷 PF 4 冷却办法 逼迫油循环水冷 SP 无激磁调压或不调压 一次（网侧）线 调压办法 内附的自耦调压变压器 或 串联调压变压器有载调 压 T 铜 6 线圈导线原料 铝 L 内附平衡电抗器 K 7 内附隶属设备 内附磁放大器（饱满电 抗器） B 调压办法：如无励磁调压或有载调压。在此调压办法为 无励磁调压。 冷却办法：如干式、油浸自冷式、逼迫油循环水冷等。 在此冷却办法为空气自冷。 运用条件：如户内式、野外式、半野外式（二次出线装 有密封罩） 。在此其运用条件是户内式。 4.2.24.2.2 根本参数换算根本参数换算 变压器的额外电压和额外电流在变压器规范中和

　　42、技能文件及 铭牌上一概以线电压和线电流为准，但在核算（例如绕组的匝数 核算）过程中，有必要按相电压和相电流数值进行核算，所以要分 别求出高压绕组和低压绕组的相电压和相电流。 一次侧的根本参数（即高压侧，选用 D 联接的办法） 线kV 线+5%）10=10.5kV 二次侧的根本参数（即低压侧，选用 Y 联接的办法） 线 线A 低压抽头处电压为（1-5%）10=9.5kV

　　43、 4.2.34.2.3 整流电路的选取整流电路的选取 整流电路有相当多的品种比较常用的是:单相半波整流电路、 单相全波整流电路、单相桥式整流电路、三相半波整流电路、三 相桥式整流电路、双反星型带平衡电抗器整流电路等。 依据上面原始数据进行挑选应挑选的是三相桥式整流电路。 挑选三相桥式整流电路是由于三相桥式整流电路的整流电压 在每个周期内，将有六个脉动波。它比三相整流时多了一倍。在 整流的每一个瞬间，将有两个整流器串联作业，每一个整流器工 作的时刻在每一个周期占 2 个脉动波的时刻。这样就能够使运用 系数增大，故常常运用。而不选用三相半波整流电路是由于三相 半波整流的整流电压的脉动小，可是在整流

　　44、臂上的电压比较大， 导致运用系数下降，所以一般并不运用三相半波整流电路。 4.2.44.2.4 三相桥式整流电路的根本原理三相桥式整流电路的根本原理 三相桥式整流电路有星型桥式和角型桥式电路。当变压器二 次（阀侧）线圈接成星形时叫做三相星形桥式整流电路，其作业 原理图如图 4.1。 AB C ABC iA iC iB iB iA iC Z U2 Dc1 Db1 Da1 Dc2 Db2 Da2 或 整流电路 图 4.1 三相桥式（星形）整流电路作业原理图 三相桥式整流电压的脉动很小，脉动频率是电源频率的六倍， 选用的三相变压器与三相电力变压器结构根本相同。变压器运用 系数较大，别的再输出相同的整

　　45、流电压下，三相桥式整流电路整 流臂上的反向电压较低。但整流元件比三相半波整流电路添加一 倍。三相桥式整流电路是最常用的整流电路，当整流电压较高 （一般大于 250 伏）时，以选用此种整流电路为宜。 4.2.54.2.5 空载整流电压核算空载整流电压核算 n LK rdN d US U k P USUSU U 100 % 100 % 1 2 0 式（4.1） 式中：UdN额外直流电压。在此 UdN=1 110V S串联换相组数。即整流电路臂数，单拍式（中点接线；双拍式（桥式接线每个整流臂的整流器电压降，一般由运用单位给出， 或按下列数据预算即硅整流器，每个硅二极管的导电

　　46、时刻的均匀 正向电压降（一个周期内均匀正向电压降的两倍）取 U2=1.2V（如每个整流臂由数个整流元件串联还应乘以元件串联 数）汞弧整流器电弧电压降当 Id1 000A 时，U2=20V。当 Id1 000A 时，U2=25V。电焊点燃管电弧电压降U2=15V。 Ur快速熔断丝电压降，每个熔断丝取Ur=0.2V。 Pk%变压器短路损耗百分数。包括整流柜引线的损耗， 有调压器、平衡电抗器和饱满电抗器时，还应包括它们的短路损 耗。整流变压器短路损耗百分数参见表 3.2。 k考虑变压器与整流柜以及整流柜内引线的电抗的系数， 一般取 k=1.21.8。 UL%感抗电压降百分数，UL%=Kr.Ux%/2

　　47、 ，详见表 4.3，其间 Kr堆叠角余弦的改换系数。 表 4.2 变压器短路损耗百分数（Pk%） 变压器一 次容量 S1N 5005011 000 1 0015 000 5 00110 000 10 000 短路损耗 百分数 Pk% 3%2.5%2%1.5%1% Ux%变压器漏抗百分数常以阻抗电压百分数（Uk%）代入。 Un饱满电抗器最小电压降，按饱满电抗器规划值代 入或可控硅最小滞后角（n）所引起的电压降 Un=Ud0（1- Cosn） 。在饱满电抗器中，当逐步添加直流操控电流时，使饱 和电抗器铁心逐步饱满。直流输出电压逐步减小，用以抵达在一 定规模内滑润调理输出电压的意图。其调压深度一般可

　　51、料的挑选 硅钢片是制作变压器的要害资料之一，它的功用直接关系到 变压器的功用和几许尺度。有必要首要清晰硅钢片的功用，然后依 次再确认铁心柱直径、截面积和铁轭面积，至于铁心的悉数尺度， 待完结绕组核算后才干确认。 铁心运用的硅钢片有热轧硅钢片 DR315-50、DR290-50 以及 冷轧硅钢片等，前者功用差，单位损耗大；后者功用好，单位损 耗小，为低损耗变压器所用，低损耗变压器选用优质的晶粒取向 冷轧硅钢片。 现在，热轧硅钢片在新造变压器中已不运用，但在旧变压器 中仍有运用。中小型电力变压器一般选用冷轧取向硅钢片，类型 30Q13035Q165，或冷轧高导磁取向硅钢片，类型 27QG10035Q

　　52、G135；而配电变压器选用的硅钢片除了上述两种以 外，还选用冷轧无取向硅钢片，类型有 35W23050W350。冷轧与 热轧硅钢片的功用比较如表 5.1。 表 5.1 冷轧与热轧硅钢片的功用比较 冷轧片热轧片 磁饱满点较高，在 1.89T 左右磁饱满点较低，只要 1.45T 左右 在相同磁通密度及相同频率下，单位损 耗小，只需较小励磁容量，由于晶粒取 向性好 单位损耗大，励磁容 量较大 硅钢片的原料硬度较高，运用的冲模寿 命短 原料硬度低，冲剪性 能好 方向性强，当磁力线的方向与硅钢片的 轧制方向共一起，损耗最小；违背轧制 方向时，损耗急剧增大。为了削减变压 器的角部损耗，做成斜接缝，或选用环

　　53、 形铁心 方向性不明显，可不 做斜接缝 机械加工中的冲剪、压毛及运送中的冲 撞，极易影响其功用，故需退火后更为 灵敏 机械加工对其功用影 响不大，无需退火 5.25.2 铁心直径的挑选铁心直径的挑选 铁心直径选得过大时，铁重添加，而用铜（铝）量削减，变 压器成矮胖形；铁心直径选得过小时，则会得到相反的成果。如 果铁心直径获得适宜，则在契合其功用参数（阻抗电压、负载损 耗、空载电流、空载损耗等）和制作简略的状况下，可做到用铜 （铝） 、用铁量最少。每选取一个铁心直径，能够规划出一种符 合功用参数的变压器 ，这样能够多计划比较其用铜（铝） 、铁量 的多少，从中选定最佳计划。所以位选取最佳的铁心直径

　　54、，一般 可参照同容量、同电压等级和同资料的现成产品或按下式试算： 4S KD 柱 式（5.1） 式中 D铁心直径（mm） ；变压器每柱容量（kVA） ；K 柱 S 经历系数。 K 值随变压器功用规范、导线资料（铜线或铝线） 、铁心（冷 轧或热轧硅钢片）及变压器容量的不同而有所差异，大致参照表 5.3 选取。 依据表 5.2，关于冷轧硅钢片、铜线。 （三相双绕组） 柱 3 S S ，取 D=330mm。查表6mm.329 3 3600 56 3 S 56SKD 444 柱 5.3，冷轧硅钢片间涂漆，叠片系数取 KD=0.93，能够得到净铁心 截面积 Sc=750.6cm2,t 铁心直径

　　58、和发生磁通的电流之间不是按线性关系改动的。 电流从零增大时，磁通密度也随之增大，当磁通密度增大到 必定程度时，电流再持续增大时，磁通密度因趋饱满而添加很少， 因而选项用磁通密度的上限应选在饱满点以下。关于油浸式变压 器，冷轧电工钢片磁通密度最高不得超越 1.89T，一般不超越 1.8T。铁心直径选定后，磁通密度巨细与绕组匝数成反比，而绕 组匝数的二次方与阻抗电压成正比，即磁通密度与阻抗电压有关， 若磁通密度值选得大，则空载损耗、空载电流也大，所以磁通密 度的选取应由今后的阻抗电压、空载损耗、空载电流核算终了时 终究确认，假如阻抗电压、空载损耗、空载电流等核算值超越允 许规模，则要从头选取磁通密

　　61、4 式（6.8） 高压绕组（+5%）分接处为 %25 . 0 %067. 0% 10500 87.2737710500 式（6.9） 高压绕组（-5%）分接处为 %25 . 0 %039 . 0 % 9500 87.273419500 式（6.10） 当绕组匝数确认后绕组尺度直接与电磁线规范和绕组排布等 有关，一同又与阻抗电压、温升、损耗、机械力等有关。所以电 磁线的挑选、绕组排布都要留意满意阻抗电压等要求。一般需多 次调整其线规和绕组排布，才干满意要求。它们的终究确认，应 在确保阻抗电压在答应的规模内，其温升、损耗不超越规范值的 前提下，做到结构合理，用料最省。 6.36.3 电磁线、线挑选 按凹凸压电流巨细选用规范线规。电流密度为，关于 A I J 铝线,对铜线。可是， 依据国标 GB1094.5-85变压器接受短路才干对热安稳的规则， 经核算所得的导线电流密度，不得超越表 6.1 所规则的数值。 表 6.1 电流密度的查验值 变压器阻抗电压（%） 44.56.5 铝线 答应电流密 度 /（A/mm2） 铜线 这样求得高压绕组导线 mm J I S 式（6.11） 得到导线 中查得最挨近的规范的截面 1 S 积。

　　64、7.50 4.0 0 -21.5 4 23.1 4 24.3 4 25.9 4 27.5 4 29.1 4 b/m m a/m m 12.5 0 13.2 0 14.0 0 15.0 0 16.0 0 17.0 0 18.0 0 5.6 0 69.1 4 73.0 6 77.5 4 83.1 4 88.7 4 94.3 4 99.9 4 注：此表仅为导线规范的一部分参阅值。 6.46.4 线圈的排布和尺度确认线 线圈和摆放线圈和摆放 整流变压器的线圈办法，一般小型产品为圆筒式，中、大 型产品为饼式。对带有串联变压器的有载调压办法的整流变压器， 其二次线”字线圈结构 线圈摆放：整流变压器的线圈摆放（交迭式摆放用的比较 少） ，对小型产品，它和电力变压器相同，为了考虑内线圈至铁 心柱的绝缘简化，常将二次低压线圈放在内部挨近铁心柱，高压 线 所示： 二 次 低 压 线 圈 一 次 高 压 线 圈 铁 心 柱 一 次 高 压 线 圈 二 次 低 压 线 圈 铁 心 柱 b)中型 a)小型 铁 心 柱 调 压 线 圈 一 次 高 压 线 圈 二 次 低 压 线 线圈摆放办法 中大型整流变压器的二次电流往往很大，特别是整流电路， 如双反星形带平衡电抗器整流电路的二次线圈有两组或许更多组 数（

　　66、支路数） ，常将二次低压线圈摆放在外部，一次侧线圈摆放 在内部。当整流变压器的调压规模较大时，常另设一个调压线圈， 此调压线圈放在最里边（靠着铁心挂） ，一次高压线圈（或高压 根本线圈）放在中心，二次低压线圈在最外面，这样，在调理调 压线圈分接头的时分，高，低压间主空道根本不变，故对阻抗的 改动影响比较小。如有些整流变压器设移相线圈的时分，此移相 线圈放在一次高压根本线圈的里边。 整流变压器二次线圈在每个铁心柱都两个及以上支路时，为 使二次线圈没支路对一次线圈的均对称，以抵达每支路线圈对一 次线圈的阻抗挨近持平，这就要求二次线圈各支路有必要交错或交 错摆放，如图 6.2 所示： a)圆筒式 b)圆筒式或饼式 c)双饼式 图 6.2 二次线圈两支路的典型摆放 依据规划参数的要求，在该规划中线 中图 b 的办法。而对整流变压器二次线 中 的图 b 的办法。 6.4.26.4.2 线圈的排布线圈的排布 低压（内线圈）为双层层式，高压（外线 线圈尺度的确认线圈尺度的确认 高、低压绕组每层匝数 线圈的几许尺度首要是

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