24脉波整流变压器在等离子点火系统的应用

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1、2013年4月Ap1．2013第41卷第2期(总第225期)Vo1．41No．2(Ser．No．225)24脉波整流变压器在等离子点火系统的应用Applicationof24PulseWaveRectifierTransformerinPlasmaIgnitionSystem侯剑芸(东北电力设计院，长春130021)摘要：以鄂温克发电厂等离子体燃烧点火系统中采用的24脉波整流变压器为例，在介绍24脉波整流变压器的原理的基础上，分析了采用该变压器使厂用电侧的谐波得到消除的原因，指出在火电厂等离子体燃烧点火系统中采用的24脉波整流变压器将有效改善厂用电侧的谐波干

2、扰。关键词：24脉波整流变压器；等离子体燃烧点火；联接组别；谐波中图分类号：文献标志码：B文章编号：1009—5306(2013)02—0014—03等离子体燃烧点火系统因其经济、环保、高效、变压器的一次绕组为Y联接；二次绕组有4个简单、安全目前被广泛应用于火力发电厂及大型工线圈，其中，2个为外延三角型联接，1个为三角型联业煤粉锅炉的点火和稳燃中。但由于其通过三相全接，1个为Y型联接。控桥式晶闸管整流电路将三相交流变压器为直流作1．2二次侧各绕组接线及联接组别为等离子发生器的电源，因而产生大量高次谐波，形1．2．1第1组绕组成谐波污染_1]。以往火电厂在采用

3、等离子燃烧点火二次侧第1组绕组联接图和相量图如图2所系统时常采用普通的干式变压器作为隔离电源，以示，最终低压引出线u、V、W3个接线端，此接法相阻断3次谐波进入高压厂用电系统，但是无法隔离当于变压器的外延三角形联接，线电压应等于相电除3次谐波外的高次谐波。本文提出采用24脉波整压，即Uuv=Uvw—wu。由相量图可以看出，移相角流变压器给等离子燃烧点火系统供电，可以消除更一一15。。高次谐波，其对厂用电系统的谐波干扰更小，该供电1．2．2第2组绕组方式已在鄂温克发电厂中应用。二次侧第2组绕组联接图和相量图如图3所示。二次侧第2组绕组为三角形联接，线电压应等于

4、124脉波变压器原理相电压，即Uuv—vw—wu。由相量图可以看出，移相角一30。。1．2．3第3组绕组1．124脉波变压器供电系统二次侧第3组线圈绕组联接图和相量图如图4以鄂温克发电厂采用的1台24脉波变压器为所示。二次侧第3组绕组为Y形联接，线电压等于例。通常1台锅炉需要1套四角四发生器的等离子体燃烧点火系统，4个发生器分别布置在1台锅炉~／3相电压，即Uuv—Uvw—Uwu，Uu一Uv一Uw：，的4个角，并且需要4个发生器同时工作，其工作特且Uuv一~／3u。由相量图可以看出，移相角一性适合采用1台二次绕组为4个线圈的24脉波整0。。流变压器供电。1．

5、2．4第4组绕组24脉波变压器一次侧接厂用10kV中压系统，二次侧第4组绕组联接图和相量图如图5所二次侧通过低压空气断路器把各线圈送到对应等离示。最终低压引出线U、V、W3个接线端，此接法相子发生器的整流电源柜。等离子发生器24脉波变压当于变压器的外延三角形联接，线电压应等于相电器供电系统见图1。压，即Uuv—vw—wu。由相量图可以看出，移相角收稿日期：2013-01—20作者简介：侯剑芸(1968一)，女，高级工程师，从事发电厂电气专业设计工作。·14·2013年4月Ap1．2013第41卷第2期(总第225期)Vo1．41No．2(Ser．No．225

6、)相互抵消；故当k一3时仅有基波，无17次、19次1)(cot+8)3+sin[(6是+1)(+)])谐波。(1)当k一4时，i。、ii。、iu的23次和25次谐波式中：为线电流的峰值，cot为变压器一次交流电相量都是同方向的，故不能抵消。源角频率。以此类推，可以得到，24脉波变压器一次侧的2．2一次侧绕组的线电流线电流除含有基波外，还含有24k±1次谐波(志取设电压变比、，／uv一N，考虑变压器相移和1，2，3，4，⋯，)，故最终24脉波变压器一次侧的线触发脉冲相移，且已知一一15。，z一一30。，s一电流表达式为：0。，一15。，故脉波变压器一次侧理想线

7、电流表达式为：u一dSincot+1∑{in~(24k一iu—iul+iu2+iu3+iu4(2)1)cot3+sin[(24尼+1)mt]}(3)式中：从上式还可以看到，谐波幅值和谐波次数成一sin+{_一sin[(6志一反比。通过上述分析可知，24脉波变压器一次侧的线1)(cot—kx90。)]+sin[(6k+1)(cot—k×b足十l电流除含有基波外，仅含有24k±1次谐波(忌取1，90。)]}2，3，4，⋯，)，且谐波幅值和谐波次数成反比。因此，增加脉动数可以大大减小变压器一次侧的谐波一in+厶{sin[(6愚一分量，使得流入高压10kV厂用电侧的

8、谐波极小，1)((u+k×180。)]+sin[(6