发布于：2006/9/1 10:12:59 | 2461 次阅读
在小水电励磁设备的选型配套或维修升级的工作中，电站用户常常遇到整流变压器参数计算的问题。很多电工设计手册都提供了整流变压器的设计公式，但这些公式适用的是标准的应用条件，与小水电的实际运行环境有所差别，据此设计的变压器可能不太切合实际。同时小水电基层的技术人员也缺乏, 用户通常觉得整流变压器的选型计算很困难。因此为基层用户提出一个简明计算方法是很有必要的。
1．1 整流方式的选择：目前低压机组基本上都采用自励式静止晶闸管励磁方式。其整流方式一般有三相全波半控整流和三相半波整流两种（图1）.全波整流的变压器效率比较高（95％），波形比较好。半波整流的硅元件较少，但变压器二次绕组有直流电流通过，效率比较低（74％），波形畸变大，用在小于10kW的整流电路,不过一些早期设计的较大机组也是半波整流。两类整流方式的变压器计算公式有所不同。
1．2 整流变压器的形式：采用环氧干式变压器。容量一般在10－100kVA内，标称电压（网端）400V，二次电压（阀端）100V以内，电流100－300A内。由于容量比较小，与整流装置同置一个配电盘体内。整流变压器冷却方式是自冷，在盘侧不安装封闭板时，散热条件比较好。
1．3 绝缘等级与散热方式：小水电使用的干式环氧变压器的绝缘等级一般是B级，绝缘系统耐温为130℃，因此变压器满负荷工作时的外表温度有烫手是正常的。如果对变压器加以有效的强制风冷，其输出功率可以提高10％～30％。反之，如果变压器是工作在密封的配电箱里，散热条件不良，它的电流容量就必需降低10％或更多。
1．4 阻抗电压：在发电机的励磁系统中，有可能存在整流管击穿或直流回路短路等因素，故整流变压器的短路阻抗电压要比普通的变压器要高，以限制过大的短路电流。短路阻抗电压的参数由变压器制造厂设计，我们不作讨论，但用户在向厂家订货时必需要注明是晶闸管整流变压器。
2 接线组别
整流变压器的接线组别必须与晶闸管整流控制要求的相位相配合。如果是新的设计，可以按以下原则来考虑。
一般采用D，y11的方式，即网侧（）采用△接法，阀侧（二次）采用y接法。此接法的二次相电压比相电压在相位上落后30°。
D,y11的接法同时适应三相半波和全波两种整流形式。如果现有的整流变压接线组别是Y，d11，那也可以使用，但不能用于三相半波整流。
至于Y，y的接线组别就不推荐使用。我们知道三相可控整流产生的三次谐波电压非常高，可达基波值的50%以上, 而变压器的D接法可以使其三次谐波磁通抵消，把影响降低到最小。但如果采用Y，y的接线组，整流电路产生的三次谐波的磁通无闭合回路不能抵消。过高的三次谐波会使电波形畸变过大，影响到变压器及发电机和其它仪表电器设备的正常运行。
电站向厂商提出订货数据时，应说明清楚变压器的连接组别, 一、二次电压(同时必需注明是相或线电压)。
3 线电压U1的选择
小型机组的机端额定线电压是400V,但小型水电站一般都处于电网的远端，离变电站线路很长阻抗大。造成末端的网电压过高，尤其是在丰水期发电高峰时段，网电压（机端）往往高达460V以上。如果此时电压还是按照400V来设计，变压器就会承受过电压，使损耗增大，发热超标。
整流变压器的铁损与其承受电压倍数比成4次方的关系，例如按400V设计的整流变压器，在1.2倍（480V）电压下运行时，其铁损的增加到（480/400）4=2.07倍。这些损耗最终都在变压器内转为热量，使变压器的温升大增。
更有甚者，当电源电压超高到达一定程度后，变压器的铁心的磁通密度就会进入饱和区，使侧电流激增以致线圈烧毁。一些整流变压器的设计制造时由于成本的考虑，选取铁心的磁通密度Bm值偏高，而绕组的电压值仍然选取400V，故在网电压过高地区烧毁变压器的例子并不罕见。
对此就应该适当加大绕组的电压值，以使网电压升高＋20 %变压器也能应付工作。一般变压器尚有5% 的电压过载能力，故我们可用经验公式来选取侧绕组额定线电压值
U1=0.95U1（MAX） ,
式中，U1（MAX）是网电（折合到机端）的电压值. 计算结果若小于400V则按400V选取。
电压选取值增加后，二次电压也应该增加同样的比值，保持变压比不变，以维持励磁电压与机端电压相同比例地增减，因为发电机电压越高，需要的励磁功率就越大。
提高电压的做法，等效于增加每伏圈数，都是为了降低变压器铁心的磁通密度。防止进入磁通密度曲线的饱和段。带来的好处还有降低了变压器的空载电流和铁损。
当然这样也有些负面影响，因绕组圈数加多，使变压器内阻增大，电流损耗（铜损）略有增加，但对变压器的正常运行不构成什么影响。电压调整系数为n＝U1/400
简易计算时, 可以通取U1= 440V, 能适应大多数电网条件（400V—470V）的要求。
4 二次电压U2的计算
二次电压的选取值关系到励磁系统的顶值（强励）电压，励磁电流、晶闸管导通角和谐波失真、整流电路的功率因数等等。
按有关规范，励磁电路要提供1.6～1.8倍的强励电压，即变压器的二次电压需是额定值的1.6～1.8倍。但是实际上，我国的小水电机组很少有自成孤立电网运行的，绝大部分都是并入大电网售电运行，没有向电网提供强励功率的需要和能力——须知大电网容量极大，单个小水电机组的对它的影响是微不足道的。
如果按提高1.6～1.8倍的数值来选取二次电压，整流电压就比较高，晶闸管整流系统励磁时长期处于被深控的状态，晶闸管的导通角小，波形畸变增大，功率因数变差,故障的短路电流变大，这些因素都对变压器和机组设备运行不利。同时在相同的变压器功率容量下，电压高了必然导致电流降低，线圈绕组的导线截面积下降，电流损耗也增大。
根据我们的经验，选择整流电压为额定励磁电压的1.3倍就比较适中，除了处理避免上述电压过高的缺点以外，也保留了一定的整流功率裕量，适应了运行条件变化的要求。
相电压U2的计算式
三相全波整流 U2 =1.3*1.06（n UE+2.5）/2.34 =0.59nUE+ 1.47
三相半波整流U2 =1.3*1.06 (nUE +1.7)/1.17 =1.18 nUE+ 2.0
对上式各项的解释：
UE—发电机额定励磁电压（V）；
系数1.3—如前所述，是励磁电压的裕量值；
系数1.06—电流满负载时变压器内阻漏抗引起电压降的补偿值。这里用简单的一个固定数值来代替复杂计算，误差也不太大；
n—电压调整系数，见上节所述；
系数2.34（或1.17）— 三相全波（或半波）整流元件全导通时输出直流电压与输入交流相电压的比值, 即UE /U2＝2.34（或UE / U2＝1.17）；
数字2.5（或1.7）—励磁回路的电压降的总和,其中包括整流元件的正向压降（1.5V或0.75V）,以及馈电导线和碳刷集电环的压降（1.0 V）.
变压比K=U2 / U1。
简易计算时，可把上式结果的、二项合并，有U2 = 0.71 UE (全波)，或U2=1.4 UE(半波)
5 电流的计算
三相全波整流电流I2＝ 0.816 K IE,二次相电流I1＝ 0.816 IE
三相半波整流电流I2＝ 0.472 K IE,二次相电流I2＝ 0.577 IE
这里的I1值尚未考虑变压器的效率。
6 功率的计算
励磁功率： PE = UEIE（W）
变压器二次侧功率：
全波整流P2=3U2I2=3（0.59 n UE + 1.47）* 0.816IE = 1.45 n PE +3.60IE（W）
半波整流P2=3U2I2=3（1.18nUE+ 2.0）* 0.577IE = 2.04 n PE+3.46IE（W）
变压器容量的计算：
全波整流S1=P2/（0.8 * 97％）=1.29 P2＝1.29（1.45 nPE +3.60IE）= 1.87n PE + 4.64IE （VA）
半波整流S1= P2 /（0.8 * 97％）=1.29 P2 =1.29（2.04 nPE +3.46IE）= 2.63 n PE + 4.46 IE（VA）
式中， 0.8为变压器的额定功率因数, 97%为变压器侧效率。
简易计算时，可把上式结果的、二项合并，有
S1 = 2.2 PE（全波用），或S1 = 3 PE（半波用）
在实际的订货中我们有时发现,某些厂商为了降低成本,变压器制造的用料偏紧,使变压器运行温升偏高. 在这种情况下为保险起见, 把订货的变压器容量加大10% 来应付 ,此时变压器的电压数值不改变, 一、二次电流要按比例提高。
7 计算实例
某小型水电站需订购一励磁整流变压器, 发电机参数为：
发电机功率400kW, 额定电压400V, 发电机励磁电压UE= 49.4V,励磁电流IE = 153A.
工作条件：励磁装置为晶闸管三相全波半控整流，机组并大电网运行, 网电电压（机端）460V。
求解步骤如下
1）连接组 D，y11
2）励磁功率PE= UEIE = 49.4×153 = 7558.2 （W）
3）线电压U1 = 460×0.95 = 437（V）,取440V
电压调整系数n =U1/400 = 1.1
4）二次相电压U2= 0.59nUE+1.07 = 0.59×1.1×49.4+1.07 = 33.13V,可选34V;
5）变压比K = U2/U1=34/440 = 0.0773
6）二次电流I2 = 0.816 IE = 0.816×153 = 124.85（A）,可选125A.
7）电流I1 = 0.816 KIE =0.816×153×0.0773 = 9.65（A）,可选9.7A
8）功率容量S1= 1.87nPE+ 4.64 IE=1.87×1.1×7558.2 + 4.64×153
= 16257（VA）, 可选17 kVA
, 填写订货清单：
三相干式整流变压器订货数据
变压器容量：17 kVA 连接组：D，y11
电压比：440 V（线）/ 34 V（相） 电流（电流可不报）：9.7 A / 125 A
功率因数：0.80 工作制：长期连续工作
按照本文的计算结果，在额定工况时变压器的负载率为0.77, 处于经济运行状态。额定励磁电流输出时整流晶闸管的控制角约65°。
我们用ms excel（电子表格）软件编写了计算程序, 计算时只需把三个参数: 励磁电压UE、电流IE和网电压U1（MAX）输入, 程序即自动计算出整流变压器的全部数据, 给出订货清单。此程序在深圳普威尔电气公司的网站（szpwr.com）上可以链接下载, 或该网站可以代行计算
8．简易计算方法
发电机参数同前，励磁电压UE= 49.4V,励磁电流IE = 153A.
励磁功率: P = 40.3×161.4 = 7558.24 （W）
通取线电压:U1 = 440V
三相半波整流时
二次相电压 U2= 1.4 UE =1.4×49.4 = 69.2 V，可选70 V
变压器容量S1 = 3×7558. = 22674（VA）,可选23 kVA
三相全波整流时
二次相电压 U2 = 0.71 UE = 0.71×49.4 = 35.1（V），可选35V
变压器容量 S1 = 2.2×7558.2 = 1662（VA）, 选17 kVA
与上节的计算结果比较可见，简易计算方法的误差并不大，可以付诸应用。在励磁电压UE较大时，简易法的U2值会稍微偏大，但对实际运行的影响无碍。
近年来智能网联汽车快速发展，新技术不断涌现，与相关产业融合度持续提升，正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势，欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度，在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面，智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。 为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动，2017年全国汽车标准
0215jiejie
|
发布于：2022-12-01
0评论
0赞
据苹果官网，苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元，wifi+蜂窝网络版起售价为999美元；12.9英寸wifi版起售价为1099美元，wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。
0215jiejie
|
发布于：2022-10-19
0评论
0赞
全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上，国内外汽车品牌云集，长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。 长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示：“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一，巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期，到2025年，将推出50多款新能源产品，全力支持可再生能源使用，为全球用户
0215jiejie
|
发布于：2022-10-19
0评论
0赞
针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果，将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日，《电子烟强制性国家标准》正式实施，中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕，一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成，“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示，被
0215jiejie
|
发布于：2022-10-19
0评论
0赞
采用金属感应引脚，专用于大电流应用中进行精确测量 全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站 提供高可靠性、高成本效益的解决方案 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商，宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器，扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚，可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器
0215jiejie
|
发布于：2022-10-18
0评论
0赞
元宇宙是个筐，啥都往里装，但区别在于有的像聚宝盆，有的像垃圾桶。国庆假期刚结束，中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵，玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言，中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App，正式进军元宇宙婚礼赛道。 就产品而言，如同其他元宇宙产品，李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”：有人说是有趣的尝试，有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道，QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。
0215jiejie
|
发布于：2022-10-13
0评论
0赞
截至8月末，中国5G基站总数达210.2万个，中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业，互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地，车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟，这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现，对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测，即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下，边缘计算和5G网络市
0215jiejie
|
发布于：2022-10-13
0评论
0赞
商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”
商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。 有记者问：近日，美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时，在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中，又将31家中国实体列入，请问中方对此有何回应？ 对此，商务部新闻发言人回应称，中方注意到相关情况。首先，通过中美双方前一阶段共同努力，9家中国实体zui终
0215jiejie
|
发布于：2022-10-13
0评论
0赞
今年1月，奔驰带来了VISIONEQSS概念车，其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏，横贯整个A柱，令人印象深刻。今天，TCL华星正式官宣与奔驰达成合作，并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。 根据TCL介绍，这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计，将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体，并能够与3D实时导航系统相辅相成。 同时，这块显示屏还采用
0215jiejie
|
发布于：2022-10-12
0评论
0赞
国庆假期后首日开盘，上证综指时隔5个月再次失守3000点，与此同时，半导体板块也再度走低，其中，北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间，半导体板块持续下挫，北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘，北方华创、雅克科技维持跌停状态，华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日，半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。 在半导体板块遭遇下挫的同时，北
0215jiejie
|
发布于：2022-10-12
0评论
0赞
//评论区