图3
1.2.调压线圈电压的确定。
调压线圈5的电压U5可自行确定,从图1可以看出,它等于串变高压线圈4的电压U4及高压线圈6的电压U6,即U5= U4= U6,一般小于20KV。
1.3、阀侧低压线圈的电压。
1.3.1.二次线电压的有效值
根据整流变压器的技术数据,可知最大阀侧空载直流电压Ud0max,最小阀侧空载直流电压Ud0min,变压器的整流方式为三相桥式,则可求出最大二次线电压U2max和最小的二次线电压U2min.
U2max=Ud0max/1.35;U2min=Ud0min/1.35;
1.3.2.主串变线圈的二次电压
从图1中可以看出,主变的二次电压是由线圈7、8产生的,串变的二次电压由线圈9、10产生的,而阀侧电压是由线圈7和线 圈9串接产生的(y接),也由是线圈8和线圈10串接产生的(d接)。不管是y接还是d接,其线电压与线电流都是相等的。设线圈7、8、9、10电压分别为U7、U8、U9、U10, U8和U10为线电压,U7和U9为相电压,U7与U8及U9与U10之间的关系为1:√3。则
U8=√3*U7; U10=√3*U9;
U8+U10=U2max; U8-U10 = U2min
可知U8=(U2max+ U2min)/2;U10=(U2max- U2min)/2。
若令Ud0max/ Ud0min=x,即U2max/ U2min=x,电压U8和U10变为如下:
U8= U2max ×(x+1)/(2x) ; U10= U2max ×(x-1)/(2x).
2、二次电流的有效值。
从图1的接线原里可以看出,阀侧由y接和d接组成,相位相差30°,可形成12脉波。从整流变压器的技术数据可知,阀侧的直流电流为Id,也就是说,对于阀侧为y接的线路产生的直流电流为Id/2, 对于阀侧为d接的线路产生的直流电流为Id/2。
根据桥式整流电路直流与交流的换算关系,可计算出二次侧线电流或相电流。对于阀侧为y接时,线圈的电流为二次线电流,则二次绕组的电流I2=0.816Id/2(其中Id/2为该线路产生的直流电流);对于阀侧为d接时,线圈的电流为二次相电流,则二次绕组的电流I2=0.816Id/√3/2=0.471 Id/2. 设线圈7、8、9、10电流分别为I7、I8、I9、I10, I8和I10为相电流,则I8=I10=0.471Id/2.I7和I9为线电流,则I7=I9=0.816Id/2,
3:容量的计算。
3.1阀侧容量及低压绕组容量。
对于桥式整流变压器,设其阀侧最大容量为P2,则
P2=1.047Ud0ma*Id=1.047Pd0max, 式中Pd0max为最大直流容量。
从图1的接线原里可以看出,阀侧由y接和d接组成,y接和d接的容量相等。设线圈7、8、9、10容量分别P7、P8、P9、P10,显然,P7 =P8,P9 =P10。为此我们现讨论低压d接的容量,d接由线圈8和10组成,则
P8=3*U8I8=3*(U2max+ U2min)/2* 0.471*Id/2
=(x+1)/(2x)*1.047 Ud0max Id/2=(x+1)/(2x)/2*P2
P10=3* U10I10=(U2max- U2min)/2*0.471 Id/2=
(x-1)/(2x)*1.047 Ud0max Id/2=(x-1)/(2x)/2*P2:
3.2.串变高压线圈及主变调压线圈的容量
串变高压和串变低压是感应关系,它们的容量相等。设串变高压线圈4、6的容量分别为P4和P6,则
P4= P6= P9 =P10= (x-1)/(2x)/2*P2:
主变调压线圈分别向二个串变高压线圈供电,设它的容量为P5,则P5= P4+ P6= (x-1)/(2x)*P2:
3.3.主变一次侧的容量。
对于桥式整流,其一次侧的容量与阀侧容量相等,设主变一次侧的容量P1,则
P1=√3*U1*I1=1.047*Ud0max*Id=P2
3.4.主变及串变的结构容量。
从前面可知,主变由高压、调压以及主变低压组成,因此主变的结构容量PZB如下:
PZB=*(P1+P5+P7+P8)=*(1+(x+1)/(2x)+(x-1)/(2x)/2+(x-1)/(2x)/2)*P2=P2。
串变由串变高压及串变低压组成,两者的容量相等,因此串变的结构容量等于串变高压容量。设串变的结构容量为PCB如下:
PCB=P10=(x-1)/(2x)/2*P2。
从此式可以看出,串变的结构容量与调压范围有关系,随着调压范围的增大,串变的结构容量也增大。当调压范围为60%~100%时,
PCB=10%P2。因此串变结构容量较小,串变的用材少。
3.5.整流变的结构容量。
整流变压器是由一个主变和两个串变组成,其结构容量为一个主变和两个串变之和,设整流变的结构容量为PZC,则
PZC= PZB +2*PCB=P2+2*P10=P2+(x-1)/(2x))*P2=(3x-1)/(2x)*P2。
4、其它线圈的电流计算。
4.1.高压线圈的电流计算。高压线圈包括移相线圈和和基本线圈,它们是Z型连接,因此流过移相线圈和基本线圈的电流相等。综上所述,一次侧的容量是已求出,而网侧电压是已知的,因此高压线圈的电流I1= P1/(√3U1)= P2/(√3U1)。
4.2.串变高压绕组的电流及调压绕组的电流。
从上述所知,串变高压绕组的容量,而它的电压可自行选择,因此串变高压绕组4的电流I4和串变高压绕组6的电流 I6如下:
I4= P4/(3U4) ;I6= P6/(3U6)
显然,由于P4= P6,U4= U6,I4= I6。
调压绕组5与串联高压绕组4、6相连,因此调压绕组电流I5如下:
I5= I4+I6 =P4/(3U4 )+ P6/(3U6)=2 P4/(3U4);
通过对各绕组的电压、电流与容量的计算,为其设计提供了有力的依据,然后同其它变压器一样进行设计。