整流變壓器工作原理
整流變壓器是整流設(shè)備的電源變壓器。整流設(shè)備的特點是原方輸入交流,而副方通過整流原件后輸出直流。 變流是整流、逆流和變頻三種工作方式的總稱,整流是其中應(yīng)用最廣泛的一種。作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。工業(yè)用的整流直流電源大部分都是由交流電網(wǎng)通過整流變壓器與整流設(shè)備而得到的。
應(yīng)用整流變最多的化學(xué)行業(yè)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(jié)構(gòu)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(xù)整流元件的單向?qū)ㄌ卣?,各相線不再同時,流有負(fù)載電流而是軟流導(dǎo)電,單方向的脈動電流經(jīng)濾波裝置變?yōu)橹绷麟?,整流變壓器的二次電壓,電流不僅與容量連接組有關(guān),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(shù)計算是以整流線路為前提的,一般參數(shù)計算都是從二次側(cè)開始向一次側(cè)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(wǎng)的諧波污染,為了提高功率因數(shù),必須提高整流設(shè)備的脈波數(shù),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。
整流變壓器用途
整流變壓器廣泛用于照明、機床電器、機械電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、整流裝置等。產(chǎn)品性能均能滿足用戶各種特殊要求。
1、電化學(xué)工業(yè)
這是應(yīng)用整流變最多的行業(yè),電解有色金屬化合物以制取鋁、鎂、銅及其它金屬;電解食鹽以制取氯堿;電解水以制取氫和氧。
2、牽引用直流電源
用于礦山或城市電力機車的直流電網(wǎng)。由于閥側(cè)接架空線,短路故障較多,直流負(fù)載變化輻度大,電機車經(jīng)常起動,造成不同程度的短時過載。為此這類變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低。阻抗比相應(yīng)的電力變壓器大30%左右。
3、傳動用直流電源
主要用來為電力傳動中的直流電機供電,如軋鋼機的電樞和勵磁。
4、直流輸電用
這類整流變壓器的電壓一般在110kV以上,容量在數(shù)萬千伏安。需特別注意對地絕緣的交、直流疊加問題。
此外還有電鍍用或電加工用直流電源,勵磁用直流電源,充電用及靜電除塵用直流電源等。
電力變壓器的組成部件
電力變壓器主要用于改變交流電壓,是國民經(jīng)濟領(lǐng)域及其重要的電力電氣設(shè)備。電力變壓器的12個組成部件及作用如下:
1、高、低壓絕緣套管:是變壓器箱外的主要絕緣裝置;
2、分接開關(guān):改變一次繞組匝數(shù),調(diào)正二次電壓,分有載調(diào)壓和無載調(diào)壓;
3、氣體繼電器:它與控制電路連通構(gòu)成瓦斯保護裝置;
4、防爆管:變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,壓力巨增,起壓力保護作用;
5、油枕:變壓器運行中補油級儲油裝置,有油標(biāo)管,監(jiān)視油色,油位,上方裝有注油孔和出氣瓣;
6、呼吸器:裝有硅膠吸潮,硅膠干燥下呈淺藍(lán)色,當(dāng)吸潮飽和狀態(tài)時,變?yōu)榈t色;
7、散熱器:用于降低變壓器運行溫度;
8、變壓器油箱、外殼、保護繞組和鐵芯;
9、高、低繞組:由絕緣銅線或鋁線繞制而成,構(gòu)成磁場和傳輸電能的電路部分;
10、鐵芯:由硅鋼片疊裝而成,構(gòu)成了變壓器的磁路部分;
11、放油截門:用于放油及取油,一般在油箱底部;
12、溫度計:監(jiān)視運行溫度,測量上層油溫,有溫度計插孔。
電力變壓器的用途
在我們?nèi)粘5陌l(fā)電中和全國各地的變電所、發(fā)電廠主要都是使用電力變壓器。它不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū),還能把電壓降低為各級使用電壓,以滿足用電的需要。所以一般的升壓或者是降壓都是由電力變壓器來完成的。
由于電力變壓器是一種十分重要的變壓器,所根據(jù)它的用途主要分為了三大類:
第一:升壓變壓器,主要用在各種發(fā)電廠之中。
第二:聯(lián)絡(luò)變壓器,主要重是在各個變電站之間用。
第三:降壓變壓器,主要是在配電的過程中使用。
整流變壓器、電力變壓器的技術(shù)要求
1、整流變壓器、電力變壓器(以下簡稱變壓器)為油浸、自冷、戶內(nèi)式。質(zhì)量和技術(shù)要求應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn):
2、對于副邊為雙繞組的整流變壓器,阻抗為5(6)%;另:
☆兩副邊電壓的不平衡率:≤5%;
☆兩副邊為獨立負(fù)荷,電壓的不平衡率滿足上述要求;
☆阻抗不平衡率:≤3%;
☆原邊開路,一副邊短路,另一副邊加電壓,兩副邊流過額定電流時所加電壓應(yīng)不小于Ve×10(12)%;
☆兩副邊均短路,原邊加35KV×5(6)%電壓,各繞組均流過額定電流;
☆保護及檢測:溫度、輕瓦斯、重瓦斯;并提供2對無源電接點,接點容量為AC220V/2A;
3、對于副邊為一個繞組的電力變壓器,阻抗為5.5~6.5%;另:
☆DT2、DT3兩臺電力變壓器為并聯(lián)運行,變壓器之間阻抗偏差小于3%;
☆保護及檢測:溫度、輕瓦斯、重瓦斯;并提供2對無源電接點,接點容量為AC220V/2A
4、有變壓器的線圈均采用無氧銅導(dǎo)線繞制。
5、鐵芯設(shè)計:采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片30Q130,無孔鐵軛,多級接縫,步進式碼制以降低噪聲和空載損耗。
6、油箱:變壓器油箱以及儲油柜以外的所有附件均進行機械強度試驗,油箱不得有損傷和永久變形。油箱上有足夠數(shù)量和強度的支點、吊點和牽引點,所有帶安裝螺孔的法蘭盤其螺孔均采用盲孔,不采用栽絲,并保證法蘭盤密封墊的壓縮面有合適的壓縮量,且密封槽邊倒角。
7、所有變壓器的高壓線圈和低壓線圈之間均加屏蔽層,并單獨引出,以便接地。
8、額定負(fù)載下,變壓器噪音小于70dB。
9、環(huán)境溫度42℃,額定負(fù)載下,線圈溫升小于60K,油面溫升小于50K。
10、過載能力:
☆110%負(fù)載,可連續(xù)運行;
☆150%負(fù)載,可連續(xù)運行2小時,12小時重復(fù)一次;
☆200%負(fù)載,可連續(xù)運行3分鐘,12小時重復(fù)一次;
11、絕緣水平:(35KV)
☆雷電沖擊耐受電壓全波
☆高壓200KV
☆短時工頻耐受電壓(有效值)
高壓85KV
低壓5KV
12、變壓器制造過程中應(yīng)做相應(yīng)的試驗,出廠前應(yīng)做整機試驗
☆鐵芯疊裝后進行空載試驗;
☆線圈套裝前做直流電阻測試;
☆油箱焊裝后做滲漏試驗;
☆總裝后按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做出廠實驗型式試驗;
13、組件
☆壓力釋放閥帶報警接點及遠(yuǎn)地指示;
☆氣體繼電器為抗震型,并帶有輕、重瓦斯接點分別為報警信號和跳閘信號;
☆溫度指示:帶水銀溫度計和信號溫度計,信號溫度計帶有遠(yuǎn)地溫度顯示并帶有計算機接口;
☆套管泄露比距:≥2.5cm/kv;
14原材料及相關(guān)附件進廠時附有材質(zhì)清單及合格證,并再次進行全面檢查和相應(yīng)測試,材質(zhì)及附件的選用必須是變壓器行業(yè)認(rèn)可廠商。硅鋼片有專門的檢測部門進行測試,其在17000高斯時的最大鐵損和磁感應(yīng)強度為10個奧斯特時(B10.800安米)的磁密。銅導(dǎo)線有專門的檢測部門進行測試,檢測導(dǎo)線在20℃時的電阻系數(shù)為0.01724Ω.mm/m(75℃時0.020974),并檢測1米長的導(dǎo)線的直流電阻和導(dǎo)線的規(guī)格、幾何尺寸及絕緣皮厚。