小型机组励磁整流变压器的选型与计算论文

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1、小型机组励磁整流变压器的选型与计算论文.freel值偏高，而一次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一次绕组的电压值，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一次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）的最高电压值。计算结果若小于400V则按400V选取。一次电压选取值增加后，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。提高一

2、次电压的做法，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，最大励磁电流、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

3、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，选择最大整流电压为额定励磁电

4、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（nUE+2.5）/2.34=0.59nUE+1.47三相半波整流U2=1.3×1.06（nUE+1.7）/1.17=1.18nUE+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

5、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（1.0V）。变压比K=U2/U1.简易计算时，可把上式结果的第一、二项合并，有U2=0.71UE（全波），或U2=1.4UE（半波）5、电流的计算三相全波整流一次电流I2＝0.816KIE，二次相电流I1＝0.816IE三相半波整流一次电流I2＝0.472KIE，二次相电流I2＝0.577IE这里的I1值尚未考虑变压器的效率。6

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（0.59nUE+1.47）×0.816IE=1.45nPE+3.60IE（W）半波整流P2=3U2I2=3（1.18nUE+2.0）×0.577IE=2.04nPE+3.46IE（W）变压器容量的计算：全波整流S1=P2/（0.8×97％）=1.29P2＝1.29（1.45nPE+3.60IE）=1.87nPE+4.64IE（VA）半波整流S1=P2/（0.8×97％）=1.29P2=1.29（2.04nPE+3.46IE）=2.63nPE+4.46IE（VA）式中，0.8为变压器

7、的额定功率因数，97%为变压器一次侧效率。简易计算时，可把上式结果的第一、二项合并，有S1=2.2PE（全波用），或S1=3PE（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，最好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