对于18脉波及以上的整流变换,整流变压器绕组采用曲折接线(z接线)实现,各整流单元并联(或串联),共同向负载供电。只要满足m组6脉动整流交流侧的电压u(n)(n=1,2,……,m)依次移相α=60°/m,即可得到p=6m脉波的多相整流。而对于18脉波移相,理论上不含有17、19次及以下谐波,因此很好地减少了低次谐波环流的影响;通常只要保证变压器两侧角星总匝数比等于1.732,便能很好地避免环流问题的出现,而这只是理论上的计算,实际中匝数不可能为小数,所以只能在设计时合理选择分配,使得比值尽量趋近。
3.6 阻抗计算的要求
变压器二次电抗数值愈小,负载分配相差就愈大。理论计算表明:增大整流变压器二次电抗,可以部分减小负载电流分配不均的问题。由于整流变压器二次侧电抗可调整的只有变压器内部引线电抗和二次侧母线电抗,可调节范围很有限。而且,整流机组的负载率是随生产工艺和备用机组的投切经常变化的。所以,这样的设想具有很大的局限性,实际上是做不到的。将整流变压器绕组按分裂式变压器结构(如轴向分裂)设计,增大绕组间阻抗,也有利于改善负载电流分配不均问题。但针对晶闸管整流器而言,可能存在着其它不利于晶闸管安全运行的因素。
采用晶闸管整流器虽然可以对两套二次侧绕组的电流作适当的调整,使之达到均衡,但存在着其它不利于晶闸管整流器安全运行的因素。
采用饱和电抗器进行细调,能较好地解决二者负载电流分配不均问题。但也是有代价的,饱和电抗器占用的地方、增加的制造成本、本身的电耗和对功率因数的影响等都是不能忽略的。
在18脉波整流电路中,整流主电路是由三组6脉波晶闸管整流桥组成的。由三组完全独立的二次侧绕组供电。
整流装置在运行过程中会导致电网各点电压波形产生畸变,干扰电网上其它电气设备的正常运行。同理,电网的扰动超过一定极限时,也会导致整流装置规定性能的下降,使其运行中断、甚至损坏。这就是整流器与所在电网的兼容性问题。按国标gb10236-88的规定,兼容的含义是:第一,整流器对电网的干扰在电网的容许范围之内;第二,整流器接入电网后,整流变压器一次侧的电压波动、频率、波形等参数的扰动(包括其本身接入后引起的扰动)应低于所选整流器的抗电网干扰极限值。
按照国标gb10236-88的规定,b级抗扰等级的整流器允许的换相缺口极限值是120°。如果换相缺口过大,则会造成触发失败、误触发或变频器工作不稳定。若变压器在换相期间,参与换相的两相交流端子被瞬间短路,使变压器二次侧线电压突降到接近于零,从而导致电压波形出现缺口。
3.7 器身结构
变频器是通过整流变压器的多个移相组将各二次绕组形成相位差,各移相组分别为相应的功率单元供电,实现输入多重化,在这些单元内完成整流、逆变,然后再进行叠加。有了多个移相,就可以消除各单元产生的谐波对电网的污染,这就是完美无谐波变频器的基本工作原理。变压器的一组移相单元为变频器的一相供电,三相需要三组移相单元组成,因此采用二次侧有三组移相单元组成的绕组。
18脉波干式整流变压器二次侧出头多,为方便均匀放置于外线柱。因此一次绕组置于内线柱,一次侧绕组抽头出线较困难,一般无分接。由于三相变压器具有三组绕组,三组绕组的组间工作电压即为变频器的相间电压,而且它们之间的绝缘距离属于爬电距离,因此绝缘距离应达到国标要求,按端部对地要求做试验(一组通电耐压,其它两组接地)。各二次绕组接入变频器为串联,因此,移相角应按顺序逐步变化并与变频器侧一致,以减小单元(段间)电压梯度。绕组的同名端起绕,如内三角形导线为单根线,延边可采用双根导线,单根与双根变换处焊抽头。
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