平衡电抗器设计计算
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带平衡电抗器的双反星形可控整流电
2
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 工作特点:
❖ 两组次级绕组相位差 180度－双反星形电路
❖ 有LP后，负载电流由两 组各分担一半。
❖ 由于每相是反星形结构， 磁芯内磁通方向相反， 没有直流磁化问题
❖ 两组器件的工作过程பைடு நூலகம் 三相半波独立时一样。
3
带平衡电抗器的双反星形可控整流电 路
❖ 双反星形电路中并联的两组三相 半波电路输出整流电压相位差60
❖ 带平衡电抗器的所以双反星结构等效于两组 三相半波并联，输出电压平均值不变
17
平衡电抗器的参数计算
❖ 1.Lp计算： ❖ 以α=0时感应电势up的
大小来估算
18
平衡电抗器的参数计算
❖ 1.Lp计算： ❖ 由于uP主要谐波为三
次，所以感抗为2wlp ❖ 而最大环流为
❖ 所以有：
❖ 进一步化简
19
❖ *应用:高电压(小电流)供电 质量高(低电压纹波
24
两组三相桥并联组成的 十二相整流电路
❖ *整流变压器二次绕组分别 采用星形和三角形接法构成 线电压相位相差30度,大小 相等的两组电压,接到互相 并联的两组整流桥.
❖ *使用了平衡电抗器来平衡 两组整流器的电流.原理与 双反星形一样.
❖ *不仅可减小输入电流谐波 也可减小输出电压谐波并提 高纹波频率,可减小平波电 抗器
8
平衡电抗器的工作原理分析
❖ 平衡电抗器总的感应电势等于两相电压瞬时 值的差值
❖ 负载两端瞬时电压ud为
9
平衡电抗器的工作原理分析
❖ 平衡电抗器的作用: 将 使电压较高的相 ua 减 小 uP／2 ，电压较低的 相 uc’增加 uP ／ 2 ．而 使 Ta 和Tc’ 同时导通， 向负载供电。
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 工作特点:
❖ 两组次级绕组相位差 180度－双反星形电路
❖ 有LP后，负载电流由两 组各分担一半。
❖ 由于每相是反星形结构， 磁芯内磁通方向相反， 没有直流磁化问题
❖ 两组器件的工作过程பைடு நூலகம் 三相半波独立时一样。
3
带平衡电抗器的双反星形可控整流电 路
❖ 双反星形电路中并联的两组三相 半波电路输出整流电压相位差60
❖ 带平衡电抗器的所以双反星结构等效于两组 三相半波并联，输出电压平均值不变
17
平衡电抗器的参数计算
❖ 1.Lp计算： ❖ 以α=0时感应电势up的
大小来估算
18
平衡电抗器的参数计算
❖ 1.Lp计算： ❖ 由于uP主要谐波为三
次，所以感抗为2wlp ❖ 而最大环流为
❖ 所以有：
❖ 进一步化简
19
❖ *应用:高电压(小电流)供电 质量高(低电压纹波
24
两组三相桥并联组成的 十二相整流电路
❖ *整流变压器二次绕组分别 采用星形和三角形接法构成 线电压相位相差30度,大小 相等的两组电压,接到互相 并联的两组整流桥.
❖ *使用了平衡电抗器来平衡 两组整流器的电流.原理与 双反星形一样.
❖ *不仅可减小输入电流谐波 也可减小输出电压谐波并提 高纹波频率,可减小平波电 抗器
8
平衡电抗器的工作原理分析
❖ 平衡电抗器总的感应电势等于两相电压瞬时 值的差值
❖ 负载两端瞬时电压ud为
9
平衡电抗器的工作原理分析
❖ 平衡电抗器的作用: 将 使电压较高的相 ua 减 小 uP／2 ，电压较低的 相 uc’增加 uP ／ 2 ．而 使 Ta 和Tc’ 同时导通， 向负载供电。
双反星带平衡电抗器整流电路的整流变压器参数说明
双反星带平衡电抗器整流电路的整流变压器参数说明1、根据基本技术要求：(1)、输入功率1.1主要部分1.1.1电压6KV ± 5%,必须能承受10%的电压波动(电压跌落)。
1.1.2 频率50HZ ± 2%1.1.3 相数 31.1.4 额定功率额定功率851KVA2、整流后输出的直流为161VDC，4030ADC，根据直流数据核算的变压器数据和要求为：变比：6KV/240V联接方式：DY11Y11冷却方式：ANAF分接头：原边绕组要求为±2.5%和±5%绝缘与温升：H级绝缘B级温升限制(备注：根据其直流侧和交流侧的关系计算出变压器二次侧容量为P2=960.9KVA，一次侧容为：P1=679.3KVA，平均容量为：(P1+P2)/2=820KVA，而要求的是851KVA，可能是对容量进行了放大，取了一定的裕量，若有疑问继续沟通，谢谢)3、与这台变压器相配的还有一台平衡电抗器。
平衡电抗器的数据如下：端电压：183V；电流：2015A；容量：368.74KVA，取370KVA.(调压深度(%)∆取Ud的是100%，而且不考虑重叠现象)第二部分：1、基本要求(1)、输入功率1.1主要部分1.1.1电压0.4KV ± 10%,必须能承受10%的电压波动(电压跌落)。
1.1.2 频率50HZ ± 5%1.1.3 相数 31.1.4 额定功率根据要求自己确定。
2、整流后的输出的直流为DC17V，DC603A，根据直流数据核算的变压器数据和要求为：变比：0.4KV/26V二次侧容量：18KV A(根据其整流后的质量数据计算的整流变二次容量为15.776KV A，取18KV A是取一定的裕量)联接方式：DY11Y11冷却方式：ANAF分接头：原边绕组要求为±5%和±10%绝缘与温升：H级绝缘B级温升限制3、与变压器相配的还有平衡电抗器。
电抗器基本知识介绍及应用
电抗器基本知识介绍应用一、干式电抗器的种类与用途电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。
根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。
补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。
并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。
消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。
消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。
串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。
串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。
限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。
为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。
滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。
针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。
平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。
在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。
若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。
启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制电动机的启动电流，保护电动机正常运行。
防雷线圈通常用于变电站进出线阻波器与防雷线圈的应用场合相户外空心干式电抗器是20世纪年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。
它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。
同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。
包封间由撑条形成气道，包封间与包封内绕组多采用并联连接以便满足容量与散热的要求。
为了满足各个并联支路电流合理分配的需要，采用分数匝来减少支路间的环流问题。
三相桥平衡电抗器的作用
三相桥平衡电抗器的作用引言：在电力系统中，三相电源是常见的电力供给方式。
然而，由于各相之间的不平衡负荷或其他因素，可能会导致电压和电流不平衡，从而影响电力系统的稳定性和效率。
为了解决这个问题，三相桥平衡电抗器被广泛应用于电力系统中，其作用是平衡电压和电流，提高系统的稳定性和效率。
一、三相桥平衡电抗器的基本原理三相桥平衡电抗器是由三个电抗器组成的，分别与三相电源相连。
它的基本原理是通过调节电抗器的阻抗值来平衡电压和电流。
当电源电压或电流不平衡时，三相桥平衡电抗器会自动调整各相之间的阻抗值，使得三相电压和电流保持平衡。
二、三相桥平衡电抗器的作用1. 平衡电压三相桥平衡电抗器能够通过调节各相之间的阻抗值，使得三相电压保持平衡。
当某一相电压过高或过低时，电抗器会自动调整相应的阻抗值，将电压调整到合适的范围内，从而实现电压的平衡。
2. 平衡电流三相桥平衡电抗器还能够平衡三相电流。
当负载不平衡或其他因素导致某一相电流过大或过小时，电抗器会自动调整相应的阻抗值，使得三相电流保持平衡。
这样可以避免负载过载或负载不足，提高系统的稳定性和效率。
3. 提高系统的稳定性三相桥平衡电抗器可以有效地平衡电压和电流，避免电力系统因为不平衡负荷而引起的电压跌落或电流过载。
通过保持系统的稳定运行，可以提高系统的可靠性和安全性。
4. 提高系统的效率三相桥平衡电抗器可以减少电力系统中的功率损耗。
当电压和电流平衡时，系统中的有功功率和无功功率也能够保持平衡，从而减少了电能的浪费。
这样可以提高电力系统的效率，降低电费用。
5. 减少电力设备的损坏不平衡的电压和电流可能会对电力设备造成损坏。
三相桥平衡电抗器的作用是平衡电压和电流，避免电力设备受到过高或过低的电压和电流的影响，从而延长了电力设备的使用寿命，减少了维修和更换的成本。
结论：三相桥平衡电抗器在电力系统中起着重要的作用。
通过平衡电压和电流，提高系统的稳定性和效率，减少电力设备的损坏，它为电力系统的正常运行和可靠供电提供了保障。
第2章_05_带平衡电抗器的双反星形可控整流电路_2018_05_03
O
ωt
三、参数计算 （一）α =30°、α =60°和α =90°时输出电压的波形分析
ud
α = 30。
' ua uc
ub
' ua
uc
ub'
α =120。
ub
ua'
uc
ub'
ua
' uc
O
ud
ωt
O
ωt
α = 60 。 u ' c
ub
' ua
uc
' ub
纯电阻负载
O
ωt
结论：(pg48，倒数5－9行）—
得出式2－64。（Lp一定，负载变化对供电及输出电压的影
响—pg49，图2－32左）
双反星形整流电路的特点
1.谐波小； 2.同时两相导电，不存在直流磁化； 3.与六相半波比—优点；
4个特点
4. SCR电流与负载电流的关系；注意:每个
SCR仍导通120，流过电流的幅值是Id/2, 平 均值Iav= Id/6(易错)
一、电路组成与基本特点
1.电路组成(pg45) 变压器：初级Δ/或Y、一套绕 组； 次级: 两组、匝数相同极性相 反—双反星形（注意同名端） 电路：次级绕组分别接成两组 三相半波电路，增加平衡电抗 器向负载并联供电。 2.电路特点（见书pg45）
Tc Tb Ta * T a * b * c o1 ip * a' * b' * c' o2 ud2
Chapter 2
第二章 可控整流电路
2.4 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 2.4.1 电路组成与基本特点 2.4.2 平衡电抗器LP 2.4.3 参数设计
ωt
三、参数计算 （一）α =30°、α =60°和α =90°时输出电压的波形分析
ud
α = 30。
' ua uc
ub
' ua
uc
ub'
α =120。
ub
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uc
ub'
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O
ud
ωt
O
ωt
α = 60 。 u ' c
ub
' ua
uc
' ub
纯电阻负载
O
ωt
结论：(pg48，倒数5－9行）—
得出式2－64。（Lp一定，负载变化对供电及输出电压的影
响—pg49，图2－32左）
双反星形整流电路的特点
1.谐波小； 2.同时两相导电，不存在直流磁化； 3.与六相半波比—优点；
4个特点
4. SCR电流与负载电流的关系；注意:每个
SCR仍导通120，流过电流的幅值是Id/2, 平 均值Iav= Id/6(易错)
一、电路组成与基本特点
1.电路组成(pg45) 变压器：初级Δ/或Y、一套绕 组； 次级: 两组、匝数相同极性相 反—双反星形（注意同名端） 电路：次级绕组分别接成两组 三相半波电路，增加平衡电抗 器向负载并联供电。 2.电路特点（见书pg45）
Tc Tb Ta * T a * b * c o1 ip * a' * b' * c' o2 ud2
Chapter 2
第二章 可控整流电路
2.4 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 2.4.1 电路组成与基本特点 2.4.2 平衡电抗器LP 2.4.3 参数设计
平衡电抗器设计计算
平衡电抗器设计计算平衡电抗器（Balanced Reactor）是一种用于电力系统中的电气设备，用于控制和平衡电力系统中出现的谐波问题。
在电力系统中，谐波问题是一个普遍存在的问题，而平衡电抗器可以有效地解决这个问题。
平衡电抗器通过在电力系统中引入一个等值的电抗，来抵消其中的谐波成分，从而实现对电力系统谐波问题的控制和平衡。
1.电抗器的容量计算：首先需要确定平衡电抗器的容量大小。
这个容量大小取决于电力系统中所存在的谐波电流的大小。
谐波电流与谐波电压之间的关系可以通过电力系统的模型进行计算得到。
根据计算结果，可以确定电抗器的容量大小。
2.电抗器的参数计算：平衡电抗器的参数主要包括电感和电阻。
电感的选择需要考虑到平衡电抗器的阻抗特性和频率特性。
一般来说，电感的值应该较大，以便实现对谐波电流的有效抑制。
而电阻的选择要保证平衡电抗器可以正常工作，并且不会对电力系统产生不良的影响。
3.电抗器的连接方式：平衡电抗器可以采用串联和并联两种方式进行连接。
串联连接方式适用于对特定谐波频率的抑制，而并联连接方式适用于对多个谐波频率的抑制。
根据实际的谐波频率情况，可以选择适合的连接方式。
4.电抗器的可调性设计：为了适应不同的谐波问题，平衡电抗器通常需要具备一定的可调性。
这样可以根据实际情况对电抗器进行调整，以实现对谐波问题的最佳控制效果。
平衡电抗器的设计计算需要结合电力系统的实际情况进行，其中包括电力系统的负载情况、谐波电流和谐波电压的特性等。
通过对这些参数进行综合分析和计算，可以确定平衡电抗器的合适容量和参数，从而实现对电力系统谐波问题的控制和平衡。
总之，平衡电抗器的设计计算是一个综合性的任务，需要考虑多方面的因素，并结合实际情况进行分析和计算。
通过科学合理地进行设计计算，可以实现对电力系统谐波问题的有效解决，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
带平衡电抗器的双反星形整流电路特 点总结
※双反星形整流电路---由两组三相半波电路 并联
三相桥式电路---两组三相半波电路串联
※电路的串联使输出电压提高，并联可使输 出电流加大（用同容量SCR）
※在大功率整流设备中常常把整流电路串并 联连接以增大输出功率
带平衡电抗器的双反星形整流电路特 点总结
*输出电压在每个交流电源 周期中脉动12次
*应用:高电压(小电流)供电 质量高(低电压纹波
两组三相桥并联组成的 十二相整流电路
*整流变压器二次绕组分别 采用星形和三角形接法构成 线电压相位相差30度,大小 相等的两组电压,接到互相 并联的两组整流桥.
*使用了平衡电抗器来平衡 两组整流器的电流.原理与 双反星形一样.
可控整流电路
带平衡电抗器的双反星 形可控整流电路
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 电路构成:
由两组共阴极三相半波可控 整流电路组合而成（并联方 式组合）
电源变压器初级接成三角形， 两组次级绕组都接成三相星 形,极性相反
在两个中点之间，接有平衡 电抗器LP。
适用于低电压高电流场合
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 工作特点:
平衡电抗器总的感应电势等于两相电压瞬时 值的差值
负载两端瞬时电压ud为
平衡电抗器的工作原理分析
平衡电抗器的作用: 将 使电压较高的相 ua 减 小 uP／2 ，电压较低的 相 uc’增加 uP ／ 2 ．而 使 Ta 和Tc’ 同时导通， 向负载供电。
平衡电抗器的工作原理分析
ωt2: uc ' =ua uP=(ua-uc')=0 Ta和Tc’继续同时导通
两组次级绕组相位差 180度－双反星形电路
大功率平衡电抗器铁心损耗的分析计算
式 中 一线 圈 匝数 ：
５ 一铁 心 有效截 面积 ； ｋ一 比例 系数 ； 。
接 到平 衡 电抗 器抽 头上 的可 控硅 的通 断时 间 ．在获 得多 相整 流效 果的 同时 ，也相 应增 加 了交流 电流 的
晶闸管 的触 发顺序 如 图 ２所 示 。图中 ． 为整 流 器 １的 输 出 电压 ， 为 整 流 器 ２的 输 出 电压 ，＝ｒ Ｏ ＇ ｔ ／ Ｐ 。平 衡 电抗 器两 端 的电压 为 ． 与 之差 ， 大小 其 与 触发 角有关 ， 当触发 角 为 ９ 。 ， ０ 时 电压最 大 ， 图 ３ 如
流 较大 ，使得 平衡 电抗 器的 铁心 和线 圈的损 耗 也很 大 ， 成平 衡 电抗 器 发热 严重 ， 能 降 负荷 运 行 ， 造 只 影 响其 带负荷 能力 。本 文重 点讨论 了影 响谐 波 注入式 Ａ ／ Ｃ变 流装 置 中平 衡 电抗 器铁 心 损耗 的 因素 ， ＣＤ 计 算 了铁 心 的 发 热 量 ，为 该 装 置 的 设计 改 进 提 供 依
例 ， 时也相 应增加 了交 流 电流 的变化 阶梯 。 同
的 治理 。
谐 波 注 入式 Ａ ／ Ｃ变换 技 术 是 一 种 改 造 变 流 ＣＤ
装置 以减少 其谐 波 的有 效 方 法．】它 是 通过 使 用带 ２， ￣ ３ 抽 头 的平衡 电抗 器将 两组 整流桥 并联 ．合 理控 制连
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内 蒙 古 电 力 技 术
２０ ０ ７年 第 ２ ５卷 第 １ 期
Ｉ ＮＮＥ ＭＯＮＧ Ｉ Ｅ Ｅ ＲＩ ＯＷＥ Ｒ ＯＬＡ Ｌ ＣＴ Ｃ Ｐ Ｒ ２３
大 功率 平衡 电抗器铁 心损耗 的分析计 算
Ａｎ ｌｔｃ ｌＣａ ｃ ａｉ ｎ ｔ ｗｅ ｏ ｔｆｏ Ｓ ｅ ｌＭａ ｎ ｔｃ Ｃｏ ｅ ｏ ａ ｇ ｗｅ ｌ ｎ ｉ ｇ Ｒｅ ｃ ｏ ａ ｙｉ ａ ｌｕｌｔｏ ｏ Ｐｏ ｒＬ ｓ ｒ ｍ ｔｅ ｇ ｅ ｉ ｒ ｆＬ ｒ ｅ Ｐｏ ｒ Ｂａａ ｃ ｎ ａ ｔｒ
大功率平衡电抗器线圈功率损耗分析计算
［ ｏ ） 一【＋） 睾￣ — ＝ ＮＭ ＋丁 Ｍ 【 ￣ｏ ＝ ） 【 Ｎ 睾） 丁
Ｄ 边 的平衡 电抗器 线 圈中 的电流为 右
Ｉ ： ： Ｉ Ｎｋ ｚ Ｉ ２ ０— ２ Ｎｏ
一
√
ｋ ｂ
警 ；√
式 中Ｄ为线 圈的平均 直径 ； ，６ ａ 为每 匝线 圈的尺 寸； ａ， ｌ ｂ为导线 的尺 寸；∞ 外施 电压 的角频 率 ； 为 为
收 稿 日期 ：２ ０ －ｌｌ． ０ ７ｌ－２
原 边
图 １ 谐波 注 入 式 ＡＣ Ｄ 变 换 装 置 的 电路 结 构 ／Ｃ
１ 基本原理
基金项 目：国家计委 “ 九五”重 点攻关项 目基金资助 （６ １０４ ） ９ －２ －４ ． 作者简介： 田桂珍 （９ ４一） １７ ，女，内蒙古工业大学信 息工程学院 自动化系讲师
各 导线 损耗 之和 Ｈ ：
图 ２ 晶闸管的触 发顺序
Ｑ ：ｎ
４ ＋二 ］＋ ［ 垂 ： ） ｛２ ［ｎ ２￣ ａ‘ ￣
４ ＋
式 中
＝ ； ；
图 ３ 晶闸管导通时平衡 电抗器线 圈中电流的分布
‘ 一
。 ＝ 一
；
据磁 势平衡 原理 ，有 ：
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第２ 第 １ ４卷 期
２ ０ 年 １月 ０８
电
力
科
学
与
工
程
Ｅｌ ｃ ｒｃＰｏ ｒＳ ｉ ｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｉ ｗｅ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ．４，Ｎ ｏ． １２ １ Ｊ ｌ． ０ ａ１．２ ０８
谐 波注 入式 ＡＣ ＤＣ变换 技术 是一 种 改造变流 ／
．
Ｉ —
电抗器基本知识介绍及应用
电抗器基本知识介绍应用一、干式电抗器的种类与用途电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。
根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。
补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。
并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。
消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。
消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。
串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。
串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。
限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。
为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。
滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。
针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。
平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。
在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。
若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。
启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制电动机的启动电流，保护电动机正常运行。
防雷线圈通常用于变电站进出线上，减低侵入雷电波的陡度与幅值。
阻波器与防雷线圈的应用场合相仿，线圈内装有避雷器与调协装置。
用于阻碍电力线路中特定的通讯载波，便于将通讯载波提取出来，实现电力载波的重要设备。
户外空心干式电抗器是20世纪80年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。
它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。
同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路[指南]
![带平衡电抗器的双反星形可控整流电路[指南]](https://img.taocdn.com/s1/m/3a2f60175b8102d276a20029bd64783e09127d3c.png)
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路[指南] 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路在电解电镀等工业中，常用到低电压大电流(例如几十伏，几千至几万安)可调直流电源。
图2-28 为带平衡电抗器的双反星形可控整流电路。
其变压器二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。
变压器二次侧两绕组的极性相反可消除图2-28 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路图2-29 双反星形电路，a=0?时两组整流电压、电流波形铁芯的直流磁化，设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。
与三相桥式电路相比，在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍。
平衡电抗器的作用:两个直流电源并联时，只有当电压平均值和瞬时值均相等时，才能使负载均流，，双反星形电路中，两组整流电压平均值相等，但瞬时值不等，，两个星形的中点n1和n2间的电压等于ud1和ud2之差。
该电压加在Lp上，产生电流ip，它通过两组星形自成回路，不流到负载中去，称为环流或平衡电流，，考虑到ip后，每组三相半波承担的电流分别为，。
为了使两组电流尽可能平均分配，一般使Lp值足够大，以便限制环流在负载额定电流的1%,2%以内。
图2-30 平衡电抗器作用下输出电压的波形和平衡电抗器上电压的波形双反星形电路中如不接平衡电抗器，即成为六相半波整流电路，只能有一个晶闸管导电，其余五管均阻断，每管最大导通角60o ，平均电流Id/6。
当α=0时，Ud 为1.35U2，比三相半波时的1.17U2略大些。
六相半波整流电路因晶闸管导电时间短，变压器利用率低，极少采用。
双反星形电路与六相半波电路的区别就在于有无平衡电抗器，对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理的关键。
由于平衡电抗器的作用使得两组三相半波整流电路同时导电的，平衡电抗器Lp 承担了n1、n2间的电位差，它补偿了ub`和ua的电动势差，使得两相的晶闸管能同时导电将图2-29中ud1和ud2的波形用傅氏级数展开，可得当a =0?时的ud1、ud2，即ud中的谐波分量比直流分量要小得多，且最低次谐波为六次谐波。
均流电抗器
文章内容:刻搦嚏摘餮缛8.]995年3月第1期电子变压器技术交流平衡电抗器的原理与设计,市西城区职工大学电教处陈宁7-?//,摘要:表主提出在高可靠主流供电隶垃中使用主流平斯电抗器的方法,并详细诗逮正弦电源并机时对电托器一,平衡电抗器作用当一台电源的输出功率不能满足负载要求时,需要几台电源并联输出(即并机输出);或者为了高可靠性的要求,使几台电源并机输出,以提高系统的平均无故障时间().对于直流电源来说,并机工作比较简单,只需调整(手动调节或自动控制)几台电源输出电压一致,也可以加入均流控制.如果分别在每台电源的输出端串入二级管隔离,即便输出电压不一致也不会引起环流.但对于交流电源,除了输出电压和均流问题外.参与并机的几台电源还必须鞭率一致,相位一致,波形一致.否则.并机电源之间将产生环流,互为负载,使对方短路或部分短路.并机交流电源的频率完全一致是最重要的,也是最容易的.只需要由同一个振荡器控制即可.输出波形和输出电压基本一致也不难做到,并且在下面还可以看烈,输出电压的差异对并机的影响小于相位整的影响均流控制不是必须的.但最好有.本文论述的平衡电抗器属于一种外部均流控制.对并机影响最大的是各机的相位问题,尽管在电路技术上可以采用镁相同步等措撬.但由于中低顿正弦被电源(40以下)大多在输出端装备有滤波器(包括利用漏感的滤波器),而电容电感元件尤其是后者有较太的分散性和非线性.这种情况下.即便在输出电压,电流和功率因数三维空间中的某一点将各机的相位调得一致,也极难保证在其余各点都一致.为克服这个困难,选用平衡电抗器是最简便易行的措施=平衡电抗器工作原理分析下圈为两台电源并机使用平衡电抗器的连接原理囤.图中电抗器的两个绕组的和的异名端相连,.和:的独立电感量相等,即一:一设:为电流;.在绕组上产生的感生电动势;为电流在绕组:上产生的感生电动势;-2为电流:在绕组:上产生的感生电动势;为电流在绕组上产生的感生电动势.以1995年3月第1期电子变压器技术:--_(1)2:2(2在,,.,回路,根据回路电压定理,有:":一"2一将(2)式代入上式,得到:】"2一￡】一(3)同理,在:,.,回路,可得到:2一一一】(4)由(3),(4),得到:】+"2=2(5)2一"=2(2一】)(6)根据电磁感应定律,有:一㈩2譬一五2(8)=(9)将(7),(8),(9)代入(5),(6),得到:】+"2=2(10):_1=2…)其中,【一+1显然,由(10),(11)两式不难解出,【和2.不过我们关心的并不是和:的具体表达式,而是当和在具有一定的幅值差异和相位差异时,如何适当选取平衡电抗器的参数值,使得参与并机的两台电源闻的不平衡保持在某一允许水平上.为此定义不平衡参数:8一其中,,,1分别为【,,的有效值.下面来推导平衡电抗器的主要参数:(113甲,6,)的具体表达式设】:/21,":一2【(+),则有2一【=,2(+8)(12)其中一4】+2:一2】20(13=19由(11)式可得:1!一一寺(--1)将(12)代入上式::—=.一(+)2考虑不平衡电流的有效值,,有:,)于是不平衡度参数8:一-](15)当参数确定后,平衡电抗器所需电感量为:一(16)当然,我们希望6尽量小些.胆在和:具有一定的差异使得按照(13)式算出的值不是很小的情况下,8的减小则要求平衡电抗器的电感量增大,而平衡电抗器酌体积和重量是近似与.成正比的.因而一般要求≤0.1就可以了在确定平衡电抗器参数时,负载电流应按最大允许值计算,即应取一21,其中1.为单机额定输出电流有效值,于是(16)式变为:一—45(17)另外,由(5)式可以看到,接入平衡电抗器的并机系统,负载所得到的电压=1/2(+),因而在与:的差异不太大的情况下,正常工作是不成问题的.计算表明,甚至在一180,:=260,一30.的恶劣条件下,使用平衡电抗器后在负载上仍可得到212.8的工作电压.若不接平衡电抗器,则在两机之间将产生环流.::_】一(+),￡^其中己为两机的串联内阻抗.由于.很小,所以几伏的幅值差和几度的相位差就能产生较太的环流.需要提及注意的是,在由参数的定义式和14)式推出(15)式时,用代替1,而这两者是有差剐的,前者是并机两电源不平衡电流:一的有效值,后者是两电源电流有效值?20?995年3月第1期电子变压器技术一…—之差.但是用向量法或代数法很容易证明≥一,因而在较苛刻的条件下得到的结果会有更好的均流效果三,并机不平衡电流的幅值因素和相位因素由(14)式可知,不平衡电流与不平衡电压成正比,而(13)式通过近似处理可化为:一√():+(2詈)(18)其中:—一,=(+2)/2.(18)式中第一项为两电源幅值差的贡献,第二项为相位差的贡献(18)式的精确程度是可信赖的,在30%的幅值差和5.的相位差以内一精确度优于0.5表一不平衡电压与,中的关系.25210200:225230240度501551.50()002022040440(垂)9.28.357.4923835749238.35742_639.658327.743.360844.455.470.0表一中数据为按(18)式计算的结果.从中可见,幅值差贡献()一与幅值差成正比,相位差贡献(中)=2(中/2)近似与相位差成正比,并且0.的相位差和40的幅值差贡献相等.根据笔者在设计研制正弦被逆变电源过程中的经验,()达到20内并不十分困难,但在输出电压,电流,功率固数三维空问中的任一点都将相位差中限制得很小却十分不易稍有疏忽,就达到0.这正是本文开始时提到的相位差是影响并机的主要问题.四,平衡电抗器绕组参数设计根据众所周知的普适公式:一?:垦*-"()19)其中:为铁芯的相对磁导率,为绕组匝数为铁芯截面,单位为.;为平均磁路长度,单位为设平衡电抗器铁芯窗口面积为(:);铜导线截面积为(),铜线占空系数为.电流密度为(/).于是有:ⅱ一(】一:).一2.≈2010/(20)上斌代入(19)式,得到:。
电抗器设计1-电抗器的标准计算
情况进行选择。
02
自然散热
利用空气对流和辐射散热的方式，适用于小型电抗器或低功耗电抗器。
在设计时需要考虑散热片、通风口等结构，以增加散热面积和提高散热
效率。
03
强制散热
通过风扇、散热片等散热装置，利用强制对流散热的方式。适用于大型
电抗器或高功耗电抗器。需要合理设计散热装置的位置和数量，以确保
散热效果良好。
滤波电抗器的设计还需要 考虑到系统的阻抗匹配和 滤波效果。
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流。
并联电抗器的设计还需要考虑 到系统的电压波动和闪变。
并联电抗器的设计还需要考虑 到系统的谐波抑制和滤波效果 。
设计实例三：滤波电抗器
滤波电抗器的设计主要考 虑的是电抗器的阻抗和电 感值，以实现特定的滤波 效果。
滤波电抗器的设计还需要 考虑到系统的额定电压和 额定电流。
ABCD
滤波电抗器的设计需要考 虑到系统的谐波源和滤波 目标。
应用
感抗决定了电抗器对交流电的阻碍作用，是电抗 器设计中的重要参数。
计算电抗器的电抗功率
电抗功率计算公式
$P = IXcosvarphi$
解释
电抗功率（P）与电流（I）和电压（V）的相位差 （cosφ）有关。
应用
电抗功率决定了电抗器的能量转换效率。
计算电抗器的电抗电流
电抗电流计算公式
01
$I = frac{V}{X}$
考虑电抗器的噪音问题
噪音问题
电抗器在运行过程中会产生噪音， 需要考虑其噪音问题，以避免对 周围环境和人员造成影响。可以 采用隔音、减震等措施来降低噪
音。
隔音措施
通过加装隔音材料或隔音罩等方 式，减少噪音的传播。需要选择 合适的隔音材料和设计合理的隔
电解铝整流电路中平衡电抗器的分析与设计
Ｘ Ｕ Ｈｅ － ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｍｉ ｎ ｇ ， Ｘ Ｕ Ｑ ｉ ２ Ｚ Ｈ Ｏ Ｕ Ｑ ｉ ｎ ｇ － ｈ ｕ ａ ２
ｆ １ ． Ｎ Ａ Ｒ Ｉ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ２ １ ０ ０ ６ １ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． ｈｉ Ｃ ａＰ ｎ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｂ ｅ ｑ ／ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ０ ０ ， ｈｉ Ｃ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｍｕ ｈ ｉ ｐ ｌ ｅ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｆ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ｗ ａ ｓ
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Ｅ Ｉ 正Ｃ Ｔ Ｒ Ｉ Ｃ Ｄ Ｒ Ｉ ＶＥ ２ Ｏ １ ３ Ｖ ｏ １ ． ４ ３ Ｎ ｏ ． １ １
电气传动 ２ ０ １ ３ 年 第４ ３ 卷 第１ １ 期
平衡电抗器的工作原理
平衡电抗器的工作原理 2024.09.12
பைடு நூலகம்
平衡电抗器的工作原理
平衡电抗器的工作原理是基于电力系统中的电感和电容的特性。 当电力 系统的无功功率过高时，平衡电抗器通过增加电感或减少电容来消耗多余的 无功功率；当无功功率过低时，则通过减少电感或增加电容来补偿不足的无 功功率。控制装置会监测电力系统的功率因数和无功功率，并根据设定的目 标值进行调节，以维持电力系统的稳定运行。
此外，平衡电抗器在双反星形可控硅整流电路中的应用，通过优化电路 设计，减少了所需的晶闸管元件数量，使得整流柜结构更加紧凑、美观，特 别适合实验室等对空间要求较高的环境。
欢迎指正！
平衡电抗器采用非晶合金的整块E型结构作为磁芯，这种设计消除了普通 铁芯结构电抗器高频损耗过大的不利影响。它适用于如电解电镀等工业应用 中需要低电压大电流的可调直流电源环境。在实验室应用中，平衡电抗器能 够有效地吸收三次谐波，保证整流变压器绕组的对称设计，避免输出不平衡， 同时通过消除直流磁通势来减少铁芯的直流磁化，从而减小涡流带来的损耗， 并提高输出电流曲线的重复性，确保供电质量。
பைடு நூலகம்
平衡电抗器的工作原理
平衡电抗器的工作原理是基于电力系统中的电感和电容的特性。 当电力 系统的无功功率过高时，平衡电抗器通过增加电感或减少电容来消耗多余的 无功功率；当无功功率过低时，则通过减少电感或增加电容来补偿不足的无 功功率。控制装置会监测电力系统的功率因数和无功功率，并根据设定的目 标值进行调节，以维持电力系统的稳定运行。
此外，平衡电抗器在双反星形可控硅整流电路中的应用，通过优化电路 设计，减少了所需的晶闸管元件数量，使得整流柜结构更加紧凑、美观，特 别适合实验室等对空间要求较高的环境。
欢迎指正！
平衡电抗器采用非晶合金的整块E型结构作为磁芯，这种设计消除了普通 铁芯结构电抗器高频损耗过大的不利影响。它适用于如电解电镀等工业应用 中需要低电压大电流的可调直流电源环境。在实验室应用中，平衡电抗器能 够有效地吸收三次谐波，保证整流变压器绕组的对称设计，避免输出不平衡， 同时通过消除直流磁通势来减少铁芯的直流磁化，从而减小涡流带来的损耗， 并提高输出电流曲线的重复性，确保供电质量。
平波电抗器的计算方法
平波电抗器的计算方法发布时间：2010.08.12 新闻来源：电抗器|制动电阻-德州华宝机械电器有限公司浏览次数： 59平波电抗器的计算方法为了使电抗器直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输出回路串入带有气隙的铁心电抗器Ld，称为平波电抗器。
本节主要计算在保证电流连续和输出电流脉动系数达到一定要求时所需要的平波电抗器的电感值。
一、维持输出电流连续时电抗器的计算当控制角较大，负载电流很小或者平波电抗器Ld不够大时，负载电流id会出现断续。
电流断续使晶闸管导通角减小，机械特性明显变软，电机工作甚至不稳定，这是应该尽量避免的。
要使电流在整个工作区域保持连续，必须使临界电流Idk小于或等于最小负载电流Idmin（对应直流电机最小机械负载）。
对三相半波电路临界电流为Idk =0.462U2Φsinα/ωL1≤Idmin把满足电流连续的最小电感量称为临界电感，则临界电感L1=0.462U2Φsinα/ωIdmin=1.46 U2Φsinα/ Idmin（mH）因为α=90◦时，临界电流最大，要求的临界电感量最大，所以取α=90◦其它型式电路可以同样推算，因此临界电感的计算公式为L1= K1U2Φ/ Idmin（mH）K1—考虑不同电路时临界电感的计算系数见表表平波电抗器计算系数电路名称临界电感计算系数K1最大脉动时α值最大脉动时UdM/U2Φ(U2)输出最低频率fd整流变压器漏感计算系数KB单相全控桥 2.87 90 1.2 100 3.18 三相半波 1.46 90 0.88 150 6.75 三相全控桥0.693 90 0.46 300 3.9。
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电抗器铁心窗高：60mm+2×2mm=64mm，窗高：8mm×4匝+5×6mm+2mm=64mm。
较大三相整流变压器的铁心采用圆柱形，它的铁心截面、窗口面积、线包尺寸、导线的选取、Io、Po、Pk、Uk、温升等都得详细计算，具体这些计算参见后面将要说到的三相电力变压器设计。
2、不可控三相桥式整流变压器设计：
六抗器的设计
1、电抗器种类及用途：依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器叫电抗器.，电抗器常用作限流.稳流.降压.补偿.移相等.
按用途分为以下几种:
1.限流电抗器---又叫串连电抗器.补偿电容器组回路中串入电抗器后,能抑制电容器支路的高次谐波,降低操作过电压,限制故障过电流.
2.并联电抗器---一般接于超高压输电线的末端和地之间,起无功补偿作用.
7.分裂电抗器在结构上和普通的电抗器没有大的区别。只是在电抗线圈的中间有一个抽头，用来连接电源，于是一个电抗器形成两个分支，此二分支可各接一个（如厂用母线），其额定电流相等。
正常运行时，由于两分支里电流方向相反，使两分支的电抗减小，因而电压损失减小。当一分支出线发生短路时，该分支流过短路电流，另一分支的负荷电流相对于短路电流来说很小，可以忽略其作用，则流过短路电流的分支电抗增大，压降增大，使母线的残余电压较高。
现总结一下带平衡电抗器的双发星形整流电路有如下优点：
1、双发星形为两组三相半波整流电路的并联，而且需要平衡电抗器，使整流输出电压脉动比三相半波小，与6相半波一样。
2、解决了半波整流电路中的直流磁化问题。
3、与三相半波相比，变压器利用率提高了一倍。
4、管子导电时间比6相半波增加了一倍。
1）、平衡电抗器已知参数：
3）、平衡电抗器设计计算：
平衡电抗器结构为口字型铁心两侧绕的两组铜排线包匝数相等，使两边电感量相等。流过它的电压波形为3倍基波，即150HZ的近似三角波。在它两组线包产生的不平衡电流通过两组星形线包及闸流管构成回路，而不流经负载，这个电流被称为环流或平衡电流。为了使两组电流尽可能平均分配，一般应使平衡电抗器的电感量足够大，把环流限制在负载额定电流的1～2%之内。
所谓右移联结就是把A相高压线包的一部分绕在B相上，B相一部分绕在C相上，C相一部分绕在A相上，左移联结与右移联结正好移动方向相反。高压主包匝数、移相包匝数与高压不移相匝数计算值构成一个三角形，主包与移相包的匝数夹角为固定120°主包与不移相计算匝数的夹角就是变压器的移相角α，移相包与不移相计算匝数的夹角为60°-α。
设置平衡电抗器是为了保证两组三相半波整流电路同时导电，使每组承担一半负载，因此与三相桥式整流电路相比，在采用相同闸流管的条件下，双反星形带平衡电抗器的输出电流可大一倍。
如果没有平衡电抗器，相当6相半波整流，任一瞬间只有一个管子导通，其它5个管子均承受反压而阻断。作为6相半波整流，因管子导通时间短，变压器利用率低，体现不出供应大电流的优点，故极少采用。所以有无平衡电抗器是区别双发星形和6相半波电路的关键，我厂造的整流变压器很多都是带平衡电抗器的，故认识它很有必要。
通常没有抽头的小型整流变压器，影响压降的因素要计算的细而全，而带有分接抽头的大一些整流变压器只需要大概估算一下。
此种整流变压器分接抽头3～5个，高压每相一个线包，抽头6～13就得把高压分成主包和调压线包两种线包。从整流线路看低压线包为两个线包，实际上把两个线包交叉绕在一起，构成一个双饼式线包，在引出铜排时同相两个首头电角度相差180度。
3.消弧电抗器---又称消弧线圈.接于3相变压器的中性点与地之间,用以在3相电网的1相接地时供给电感性电流,以补偿流过接地点的电容性电流,消除过电压.
4.起动电抗器---与电动机串连,限制其起动电流.
5.电炉电抗器---与电炉变压器串连,限制其短路电流.
6.滤波电抗器---用于整流电路,以减少电流上纹波的幅值;可与电容器构成对某种频率共振的电路,以消除电力电路某次谐波的电压或电流.
有的用户要求整流变压器的直流电压直流电流变化范围较大，制造厂把高压设计成13～27档，它们使用的是有载开关，而3～5档使用的是无载开关。3～5档可在高压线包上直接抽头，13～27档则拥有独立的调压线包，还可以进行正反调压使调压范围更大。
用食盐水进行电解产生氢氧化钠的整流变压器电压在60～105%范围内，用13档就可以，电解铝、锰、锌及冶炼碳化硅电压在10～105%就得使用27档。
直流脉动频率
说明
单相半波整流电路
360°
50Hz
整流电路很容易做到
单相全波整流电路
180°
100Hz
整流电路很容易做到
三相半波整流电路
120°
150Hz
整流电路很容易做到
六半三桥整流电路
60°
300Hz
整流电路很容易做到
24相整流电路
15°
1200Hz
必须采用移相技术
36相整流电路
10°
1800Hz
有载开关因使用中经常换挡，产生的电弧容易使油老化，有载开关内的油比变压器内的油老化和脏的快，所以两者的油不得串门子。
3、移相整流变压器的设计：
整流变压器相数越多，整流后的直流脉动频率越高，电流越平滑，后边需要的滤波电感和滤波电容容量会更小，整流电路的种类与脉动频率见下表。
整流电路的种类
波头之间的电角度
变压器二次侧容量P₂=1000A×460V×1.1×1.05=531KVA，（1.05为容量换算系数）。
变压器一次侧容量P₁=375V×816A×√3=530KVA。
通过上述两种不同类型整流变压器容量计算，可以看出三相桥式不可控，整流后的脉动直流畸变不大，一二次侧电能几乎全部可以进行交换，不存在那侧容量大那侧容量小的问题。
必须采用移相技术
36相要用三台整流变压器，其中一台移相+5°，一台0°，一台-5°，24相要用两台整流变压器，通常两个器身装在一个油箱内，一台移相+7.5°，另一台移相-7.5°。每台低压联结组分为正星形，反星形，正三角，反三角形成12相，高压线包一台采用右移联结另一台采用左移联结，合用形成24相。
例如：ZHST-8000/35移相整流变压器高压线包计算
已知不移相高压线包计算匝数为866匝，移相角度α= 7.5°
主包匝数计算=（sin52.5°×866匝）÷sin120°=793匝
也可以=866匝×0.9161=793匝
移相包匝数计算=（sin7.5°×793匝）÷sin52.5°=131匝
也可以=866匝×0.1507=131匝。
曲折形联结时主包、移相包、容量与移相角的关系见下表：
移相角度α
0°
5°
7.5°
10°
20°
30°
主包﹪比
1
0.9459
0.9161
0.8846
0.7422
0.5774
移相包﹪比
0
0.1006
0.1507
0.2005
0.3949
0.5774
变压器容量比
1
1.045
1.0668
1.0851
1.1371
1.1548
一次侧电流=270KVA÷（380×√3）=410.2A
变压器计算容量也为平均容量系数=1.485+1.05=1.26
平均容量=1.26×3150A×72V×1.135=326KVA
也可以=(270KVA+381KVA)÷2=326KVA
实际容量=326KVA+48KVA=374KVA (48KVA为下面将要计算的平衡电抗器容量)
变压器制造厂在设计内外引出铜排时，都是按行业标准选取电密（但也有例外，见我的博客变压器故障分析第九章第76个问题：图省钱修改变压器图纸造成返工一文），绝对没有多余的，使用单位在选取连接铜排时截面应大于制造厂家的截面，但有些用户正好相反，看来当时省钱，但投产后每时每刻都在你的钱袋子抽取比当时省下的多若干倍的钱。
而带平衡电抗器的双发星形可控整流电路的特点正好就满足这种低电压大电流场合的需要，它的特点1，二次低压绕组分成两个绕组，都为星形但接到管子的同名端相反，构成两个相反的星形，所以叫双反星形。特点2，两个二次绕组的中心点通过平衡电抗器连接在一起，其中平衡电抗器是一个带有中心抽头的绕在铁心上的两组铜排。
1）、整流变压器已知参数变压器规格型号：ZHSK－400/0.5，配套整流柜子：KHS01－3150/72，Id＝3150A，Ud＝72V，控制角α＝0°。2）、求整流变压器未知参数：二次侧线电压U₂=（72V÷1.17）×1.135×√3 = 121V，其中1.17为三相半波电压换算系数，1.135为电压损失系数，它包括变压器的阻抗压降6～8%，它占大头，次台阻抗压降设计值为7.01%，阻抗压降值是由变压器使用单位或设计部门提出一个较小范围，其它压降还包括晶闸管、引线铜排及平衡电抗器产生的压降，变压器高压有分接开关的，这些值可以估算。二次侧电流I₂= 3150A×0.289 =910.4A，其中0.289为三相半波电流换算系数。二次侧也为阀侧容量S₂= 3150A×72V×1.135×1.48 = 381KVA，1.135为压降系数，1.48为三相半波电感负载二次侧容量换算系数。
变压器型式容量因接近国家规定的容量等级400，所以定为400KVA。
阻抗压降的计算：一般同容量同电压等级整流变压器的阻抗压降要大于电力变压器，次台用户给的阻抗压降范围是6～8%，设计结果为7.1%。设计计算时把线包的高与宽套进阻抗计算公式，计算结果超出上下限，就得重新调整线包的高和宽直到满意。铁心与线包细高阻抗就小，铁心与线包矮粗阻抗就大，如果设计的变压器违背这个原则，轻则不好用重则不能用，有关阻抗压降的详细计算将在后边的三相电力变压器设计中谈到。
一次侧也叫网侧，电压由用户确定。
一次侧容量S₁= 3150A×72V×1.135×1.05 = 270KVA。
为什么在电力变压器上二次侧容量几乎等于一次侧容量，中间只差铁损和铜损，例如100KVA的电力变压器，当cosφ=1时，假设Po+Pk=2%，那么二次侧只能输出98KVA，这个百分比随着变压器容量增大而减小。而该种整流变压器，一次侧计算容量为270KVA，二次侧计算容量高达381KVA，不是该种变压器能放大功率，而是整流电路有控制角时，二次侧流过的是缺角的正弦波，在畸变的波形中含有直流分量和交流分量，交流分量可以通过变压器的一次侧进行能量交换，而直流分量则只能在变压器二次侧内部流动，如果两侧按同容量同电密进行设计，其结果二次侧绕组及引线铜排的温度会大大超过标准值，这就是两侧容量不同的原因所在。
较大三相整流变压器的铁心采用圆柱形，它的铁心截面、窗口面积、线包尺寸、导线的选取、Io、Po、Pk、Uk、温升等都得详细计算，具体这些计算参见后面将要说到的三相电力变压器设计。
2、不可控三相桥式整流变压器设计：
六抗器的设计
1、电抗器种类及用途：依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器叫电抗器.，电抗器常用作限流.稳流.降压.补偿.移相等.
按用途分为以下几种:
1.限流电抗器---又叫串连电抗器.补偿电容器组回路中串入电抗器后,能抑制电容器支路的高次谐波,降低操作过电压,限制故障过电流.
2.并联电抗器---一般接于超高压输电线的末端和地之间,起无功补偿作用.
7.分裂电抗器在结构上和普通的电抗器没有大的区别。只是在电抗线圈的中间有一个抽头，用来连接电源，于是一个电抗器形成两个分支，此二分支可各接一个（如厂用母线），其额定电流相等。
正常运行时，由于两分支里电流方向相反，使两分支的电抗减小，因而电压损失减小。当一分支出线发生短路时，该分支流过短路电流，另一分支的负荷电流相对于短路电流来说很小，可以忽略其作用，则流过短路电流的分支电抗增大，压降增大，使母线的残余电压较高。
现总结一下带平衡电抗器的双发星形整流电路有如下优点：
1、双发星形为两组三相半波整流电路的并联，而且需要平衡电抗器，使整流输出电压脉动比三相半波小，与6相半波一样。
2、解决了半波整流电路中的直流磁化问题。
3、与三相半波相比，变压器利用率提高了一倍。
4、管子导电时间比6相半波增加了一倍。
1）、平衡电抗器已知参数：
3）、平衡电抗器设计计算：
平衡电抗器结构为口字型铁心两侧绕的两组铜排线包匝数相等，使两边电感量相等。流过它的电压波形为3倍基波，即150HZ的近似三角波。在它两组线包产生的不平衡电流通过两组星形线包及闸流管构成回路，而不流经负载，这个电流被称为环流或平衡电流。为了使两组电流尽可能平均分配，一般应使平衡电抗器的电感量足够大，把环流限制在负载额定电流的1～2%之内。
所谓右移联结就是把A相高压线包的一部分绕在B相上，B相一部分绕在C相上，C相一部分绕在A相上，左移联结与右移联结正好移动方向相反。高压主包匝数、移相包匝数与高压不移相匝数计算值构成一个三角形，主包与移相包的匝数夹角为固定120°主包与不移相计算匝数的夹角就是变压器的移相角α，移相包与不移相计算匝数的夹角为60°-α。
设置平衡电抗器是为了保证两组三相半波整流电路同时导电，使每组承担一半负载，因此与三相桥式整流电路相比，在采用相同闸流管的条件下，双反星形带平衡电抗器的输出电流可大一倍。
如果没有平衡电抗器，相当6相半波整流，任一瞬间只有一个管子导通，其它5个管子均承受反压而阻断。作为6相半波整流，因管子导通时间短，变压器利用率低，体现不出供应大电流的优点，故极少采用。所以有无平衡电抗器是区别双发星形和6相半波电路的关键，我厂造的整流变压器很多都是带平衡电抗器的，故认识它很有必要。
通常没有抽头的小型整流变压器，影响压降的因素要计算的细而全，而带有分接抽头的大一些整流变压器只需要大概估算一下。
此种整流变压器分接抽头3～5个，高压每相一个线包，抽头6～13就得把高压分成主包和调压线包两种线包。从整流线路看低压线包为两个线包，实际上把两个线包交叉绕在一起，构成一个双饼式线包，在引出铜排时同相两个首头电角度相差180度。
3.消弧电抗器---又称消弧线圈.接于3相变压器的中性点与地之间,用以在3相电网的1相接地时供给电感性电流,以补偿流过接地点的电容性电流,消除过电压.
4.起动电抗器---与电动机串连,限制其起动电流.
5.电炉电抗器---与电炉变压器串连,限制其短路电流.
6.滤波电抗器---用于整流电路,以减少电流上纹波的幅值;可与电容器构成对某种频率共振的电路,以消除电力电路某次谐波的电压或电流.
有的用户要求整流变压器的直流电压直流电流变化范围较大，制造厂把高压设计成13～27档，它们使用的是有载开关，而3～5档使用的是无载开关。3～5档可在高压线包上直接抽头，13～27档则拥有独立的调压线包，还可以进行正反调压使调压范围更大。
用食盐水进行电解产生氢氧化钠的整流变压器电压在60～105%范围内，用13档就可以，电解铝、锰、锌及冶炼碳化硅电压在10～105%就得使用27档。
直流脉动频率
说明
单相半波整流电路
360°
50Hz
整流电路很容易做到
单相全波整流电路
180°
100Hz
整流电路很容易做到
三相半波整流电路
120°
150Hz
整流电路很容易做到
六半三桥整流电路
60°
300Hz
整流电路很容易做到
24相整流电路
15°
1200Hz
必须采用移相技术
36相整流电路
10°
1800Hz
有载开关因使用中经常换挡，产生的电弧容易使油老化，有载开关内的油比变压器内的油老化和脏的快，所以两者的油不得串门子。
3、移相整流变压器的设计：
整流变压器相数越多，整流后的直流脉动频率越高，电流越平滑，后边需要的滤波电感和滤波电容容量会更小，整流电路的种类与脉动频率见下表。
整流电路的种类
波头之间的电角度
变压器二次侧容量P₂=1000A×460V×1.1×1.05=531KVA，（1.05为容量换算系数）。
变压器一次侧容量P₁=375V×816A×√3=530KVA。
通过上述两种不同类型整流变压器容量计算，可以看出三相桥式不可控，整流后的脉动直流畸变不大，一二次侧电能几乎全部可以进行交换，不存在那侧容量大那侧容量小的问题。
必须采用移相技术
36相要用三台整流变压器，其中一台移相+5°，一台0°，一台-5°，24相要用两台整流变压器，通常两个器身装在一个油箱内，一台移相+7.5°，另一台移相-7.5°。每台低压联结组分为正星形，反星形，正三角，反三角形成12相，高压线包一台采用右移联结另一台采用左移联结，合用形成24相。
例如：ZHST-8000/35移相整流变压器高压线包计算
已知不移相高压线包计算匝数为866匝，移相角度α= 7.5°
主包匝数计算=（sin52.5°×866匝）÷sin120°=793匝
也可以=866匝×0.9161=793匝
移相包匝数计算=（sin7.5°×793匝）÷sin52.5°=131匝
也可以=866匝×0.1507=131匝。
曲折形联结时主包、移相包、容量与移相角的关系见下表：
移相角度α
0°
5°
7.5°
10°
20°
30°
主包﹪比
1
0.9459
0.9161
0.8846
0.7422
0.5774
移相包﹪比
0
0.1006
0.1507
0.2005
0.3949
0.5774
变压器容量比
1
1.045
1.0668
1.0851
1.1371
1.1548
一次侧电流=270KVA÷（380×√3）=410.2A
变压器计算容量也为平均容量系数=1.485+1.05=1.26
平均容量=1.26×3150A×72V×1.135=326KVA
也可以=(270KVA+381KVA)÷2=326KVA
实际容量=326KVA+48KVA=374KVA (48KVA为下面将要计算的平衡电抗器容量)
变压器制造厂在设计内外引出铜排时，都是按行业标准选取电密（但也有例外，见我的博客变压器故障分析第九章第76个问题：图省钱修改变压器图纸造成返工一文），绝对没有多余的，使用单位在选取连接铜排时截面应大于制造厂家的截面，但有些用户正好相反，看来当时省钱，但投产后每时每刻都在你的钱袋子抽取比当时省下的多若干倍的钱。
而带平衡电抗器的双发星形可控整流电路的特点正好就满足这种低电压大电流场合的需要，它的特点1，二次低压绕组分成两个绕组，都为星形但接到管子的同名端相反，构成两个相反的星形，所以叫双反星形。特点2，两个二次绕组的中心点通过平衡电抗器连接在一起，其中平衡电抗器是一个带有中心抽头的绕在铁心上的两组铜排。
1）、整流变压器已知参数变压器规格型号：ZHSK－400/0.5，配套整流柜子：KHS01－3150/72，Id＝3150A，Ud＝72V，控制角α＝0°。2）、求整流变压器未知参数：二次侧线电压U₂=（72V÷1.17）×1.135×√3 = 121V，其中1.17为三相半波电压换算系数，1.135为电压损失系数，它包括变压器的阻抗压降6～8%，它占大头，次台阻抗压降设计值为7.01%，阻抗压降值是由变压器使用单位或设计部门提出一个较小范围，其它压降还包括晶闸管、引线铜排及平衡电抗器产生的压降，变压器高压有分接开关的，这些值可以估算。二次侧电流I₂= 3150A×0.289 =910.4A，其中0.289为三相半波电流换算系数。二次侧也为阀侧容量S₂= 3150A×72V×1.135×1.48 = 381KVA，1.135为压降系数，1.48为三相半波电感负载二次侧容量换算系数。
变压器型式容量因接近国家规定的容量等级400，所以定为400KVA。
阻抗压降的计算：一般同容量同电压等级整流变压器的阻抗压降要大于电力变压器，次台用户给的阻抗压降范围是6～8%，设计结果为7.1%。设计计算时把线包的高与宽套进阻抗计算公式，计算结果超出上下限，就得重新调整线包的高和宽直到满意。铁心与线包细高阻抗就小，铁心与线包矮粗阻抗就大，如果设计的变压器违背这个原则，轻则不好用重则不能用，有关阻抗压降的详细计算将在后边的三相电力变压器设计中谈到。
一次侧也叫网侧，电压由用户确定。
一次侧容量S₁= 3150A×72V×1.135×1.05 = 270KVA。
为什么在电力变压器上二次侧容量几乎等于一次侧容量，中间只差铁损和铜损，例如100KVA的电力变压器，当cosφ=1时，假设Po+Pk=2%，那么二次侧只能输出98KVA，这个百分比随着变压器容量增大而减小。而该种整流变压器，一次侧计算容量为270KVA，二次侧计算容量高达381KVA，不是该种变压器能放大功率，而是整流电路有控制角时，二次侧流过的是缺角的正弦波，在畸变的波形中含有直流分量和交流分量，交流分量可以通过变压器的一次侧进行能量交换，而直流分量则只能在变压器二次侧内部流动，如果两侧按同容量同电密进行设计，其结果二次侧绕组及引线铜排的温度会大大超过标准值，这就是两侧容量不同的原因所在。