由以上可知，变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。
在电力系统中，变压器的地位十分重要，不仅所需数量多，而且性能好，运行安全可靠。变压器除了应用在电力系统中，还应用在需要特种电源的工矿企业中。例如：冶炼用的电炉变压器，电解或化工用的整流变压器，焊接用的电焊变压器，试验用的试验变压器，交通用的牵引变压器，以及补偿用的电抗器，保护用的消弧线圈等
变压器的主要用途是在输配电系统。作用高压电传输，不仅可以减小输电线的截面积，节约引进人材材料，同时还可减小输电线路的功率损耗。变压器还可用来改变电流、变换阻抗以及产生脉变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。一、电化学工业这是应用整流变最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属；电解食盐以制取氯碱；电解水以制取氢和氧二、牵引用直流电源用于矿山或城市电力机车的直流电网。由于阀侧接架空线，短路故障较多，直流负载变化辐度大，电机车经常起动，造成不同程度的短时过载。为此这类变压器的温升限值和电流密度均取得较低。阻抗比相应的电力变压器大30%左右。三、传动用直流电源主要用来为电力传动中的直流电机供电，如轧钢机的电枢和励磁。四、直流输电用。还有一个很重要的作用就是保护人身安全！隔离危险电压。隔离是指变压器原副边绕线圈之间是电绝缘的。变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。隔离有很多种，对于低压常见的变压器主要是金属绕线圈外面敷上绝缘漆，然后原副边绕线圈绕在一闸铁心上组成一个变压器。这种变压器的绕线圈使用的导线很多人就叫其“漆包线”。原因就是那层绝缘漆。这时原副边就是靠那层漆绝缘的，即隔离的。自耦变压器在不需要初、次级隔离的场合都有应用，具有体积小、耗材少、效率高的优点。常见的交流（手动旋转）调压器、家用小型交流稳压器内的变压器、三相电机自耦减压起动箱内的变压器等等，都是自耦变压器的应用范例。随着我国电气化铁路事业的高速发展，自耦变压器（AT）供电方式得到了长足的发展。由于自耦变压器供电方式非常适用于大容量负荷的供电，对通信线路的干扰又较小，因而被客运专线以及重载货运铁路所广泛采用。。近年来，由中铁电气化局集团保定铁道变压器有限公司设计并生产的OD8-M系列铁路专用自耦变压器先后在神朔铁路、京津城际高速铁路、大秦铁路重载列车单元改造、武广客运专线等多条重要铁路投入使用，受到相关部门的高度好评，填补了国内相关产品的空白。接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z 型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用仪用互感器互感器是一种测量用的设备有电流和电压互感器目的是为了工作人员的安全使测量回路与高压电网隔离扩大常规仪表的量程可以使用小量程的电流表测量电流用低量程的电压表测量高电压用于各种继电保护装置的自动检测系统
冲。
整流变压器工作原理及特点介绍整流变压器的原理 整流变压器和普通变压器的原理相同。变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备。变压器一般有初线和次级两个互相独立绕组，这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源，在绕组内流过交变电流产生磁势，于是在闭合铁芯中就有交变磁通。初、次级绕组切割磁力线，在次级就能感应出相同频率的交流电。变压器的初，次级绕组的匝数比等于电压比。如一个变压器的初级绕组是440匝，次级是220匝。初级输入电压为220V，在变压器的次就能得到110V的输出电压。有的变压器可以有多个次级绕组和抽头，这样就可以获得多个输出电压了。 整流变压器的特点 与整流器组成整流设备以便从交流电源取得直流电能的变压器。整流设备是现代工业企业最常用的直流电源，广泛用于直流输电、电力牵引、轧钢、电镀、电解等领域。 整流变压器的原边接交流电力系统，称网侧；副边接整流器，称阀侧。整流变压器的结构原理和普通变压器相同，但因其负载整流器与一般负载不同而有以下特点： (1)整流器各臂在一个周期内轮流导通，导通时间只占一个周期一部分，所以，流经整流臂的电流波形不是正弦波，而是接近于断续的矩形波；原、副绕组中的电流波形也均为非正弦波。图中所示为三相桥式Y/Y接法时的电流波形。用晶闸管整流时，滞后角越大，电流起
伏的陡度也越大，电流中谐波成分也越多，这将使涡流损耗增大。由于副绕组的导电时间只占一个周期的一部分，故整流变压器利用率降低。与普通变压器相比，在相同条件下，整流变压器的体积和重量都较大。 (2)普通变压器原、副边功率相等(忽略损耗)，变压器的容量就是原绕组(或副绕组)的容量。但对于整流变压器，其原、副绕组的功率有可能相等，也可能不等(当原、副边电流波形不同时，例如半波整流)，故整流变压器的容量是原、副边视在功率的平均值，称为等值容量，即式中S1为原边视在功率，S2为副边视在功率。 (3)与普通变压器相比，整流变压器的耐受短路电动力的能力必须严格符合要求。因此，如何使产品具有短路动稳定性，是设计、制造中的重要课题。 电化学工业----这是应用整流变最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属；电解食盐以制取氯碱；电解水以制取氢和氧。 牵引用直流电源----用于矿山或城市电力机车的直流电网。由于阀侧接架空线，短路故障较多，直流负载变化辐度大，电机车经常起动，造成不同程度的短时过载。为此这类变压器的温升限值和电流密度均取得较低。阻抗比相应的电力变压器大30%左右。 传动用直流电源----主要用来为电力传动中的直流电机供电，如轧钢机的电枢和励磁。
整流变压器的选用 整流系统设备较多，范围较广，因此影响整流系统效率的因素很多，所以设计时应考虑全面。 1. 提高整流负荷的输送电压 整流装置都是大功率的交直流转换装置，整流所所需要的功率负荷相当大，因此，整流负荷的输送损耗的高低也影响着整流装置的效率。所以，适当提高整流负荷的输送电压，减小输送线路的损耗，就可以提高整流效率。一般的，年产6万吨烧碱以下的整流所，可采用10KV 电压输送负荷，但应避免用6KV的电压；年产6万吨烧碱以上的整流所，应采用35KV电压输送；年产12万吨烧碱以上的整流所，应采用110KV甚至更高电压输送。 2. 选用直降式整流变压器 同整流负荷的输送道理一样，整流变压器网侧电压与输送负荷电压应保持一致，其直降电压越高，则高压绕组的电流越低，那么发热损耗也就越小，因此，整流变压器的效率越高。所以，在条件允许的情况下，应提高输送电压，多采用直降式整流变压器。 3. 尽量减小整流变压器的调压范围 整流变压器的调压范围的大小，严重影响整流变压器的效率，调压范
围越小，变压器的效率越高。因此，偏面的为了分期投产开车方便，盲目增大整流变压器的调压范围不足取，有的甚至定为30%～105%，当达产后，整流变压器一般运行在80%～100%，那么其余调压绕组的损耗将永远无法消除。设计时调压范围取70%～105%为宜，如果配合整流变压器的高压侧星三角切换调压和可控硅调压，调压范围还可缩小为80%～100%，变压器效率有明显提高。 4. 采用油浸自冷整流变压器 采用油浸自冷整流变压器，可以节约风机消耗的电能。当整流变压器容量较大时，生产厂家一般按油浸风冷设计制造，事实上，整流变压器的散热器稍微做大些就可解决，整流变压器再按敞蓬式安装，增加散热效果，整流变压器的运行不会有问题。 5. 整流设备采用“平面一体化”安装 整流变压器、整流柜、电解槽，采用“平面一体化”安装方式，能尽量减少交直流连接铜排的长度，降低铜排的发热损耗，提高整流装置的效率。具体来说就是，整流变压器、整流柜、电解槽基本保持同一平面进行安装，并且三者之间尽量靠近，好象一个整体。整流变压器侧出线进整流柜，铜排长度不超过1.2米，整流柜下出线，由地沟内铜排直接接电解槽。 6. 铜排安装不采用软连接 由于采用“平面一体化”安装，整流变压器与整流柜之间的连接铜排以及直流刀开关两端的铜排都较短，膨胀量就小，完全可以不采用软连接安装，这样既能保证设备运行安全，减少软连接及其增加的接头损耗，提高了整流效率。
整流变压器工作原理图整流变压器 整流变压器安装使用说明书 1．产品名称和型号 1．1 产品名称：整流变压器 1．2 产品型号： 整流变压器的产品型号由“系列代号”、“规格代号”、“特殊使用环境代号”（如有）组成，其间以短横线隔开。 1．2．1 “系列代号”按表1所列代表符号组成。 1．2．2 整流变压器“规格代号”组成如下： 整流变压器型式容量（KV A ）/网侧电压等级（KV ） 1．2．3 “特殊使用环境代号”由表2所列符号组成。 1．2．4 产品型号列举：
电解用油浸整流变压器，湿热带型，网侧三相，内附平衡电抗器，铜线圈，网侧电压35KV ，有载调压，型式容量为1000 K V A ，型号为：ZHZK-1000/35-TH。 2．用途和使用范围： 2．1 用途： 整流变压器是将交流电网的电压交换成整流装置所需要的电压，并通过相数和相位角的变换，改善交流侧及直流侧的运行特殊性的一种专用变压器。 2．2 使用范围： 2．2．1 该产品使用于铝镁电解、食盐电解、水电解以及其他金属电解等负载场合。 2．2．2 整流变压器的使用条件多为户内式，也可腹胀户外式。（详见铭牌）变压器室的建筑就能满足产品的轨距，外形尺寸及吊高，并备有起吊变压器总重及器身的装置，其正常使用条件应符合下列规定：
A 、海拔高度； 整流变压器安装的海拔高度不能超过1000米。 B 、冷却介质温度： 空气冷却时：周围气温自然变化的最大值不超过+40℃，最低气温不低于—30℃，日平均最高气温不超过+30℃，年平均气温不超过 +20℃。 注：干式变压器允许最低气温为—40℃。 水冷却时：冷却水温自然变化的最在值不超过+30℃；日平均最高水温不超过+25℃。 C 、空气最大相对湿度 当空气温度为+25℃，空气最大相对湿度不超过90%。 D 、安装场所无严重影响变压器绝缘的气体、蒸气、化学性沉积、 灰尘、尘垢及其爆炸性气体和浸蚀性介质。
35kV整流变压器 一、物资需求一览表 二、工作环境 1.基本情况 神华宁煤集团炭基公司1万吨/年绿质碳化硅项目，需购置1台35kV整流变压器。 2.工作条件 海拔高度：+1050m～1150m 最高温度：+38℃ 最低温度：-28.4℃ 年平均气温（6.7-8.8°C） 年平均相对湿度（58%） 环境污染等级：Ⅲ级 地震基本烈度：按Ⅷ度考虑 年平均风速（1.6m/s） 全年雷暴日数 24d/a 三、技术参数及要求 1.技术性能参数： 1. 额定容量： 12500 kVA 2. 运行容量： 15500 kVA 3. 网侧电压： 35kV 4. 网侧电流： 206.2A 5. 阀侧电压： 193.0V～570.4V 6. 阀侧电流： 37400A～12650A 7. 联结组别： Y，d11d5 8. 绝缘水平： LI200 AC85 / AC5 9. 油箱结构：免吊芯桶形或半钟罩式油箱
10. 出线方式：网侧：油箱顶部40kV级防污型套管引出（共3个） 阀侧：油箱侧上部一排12块环氧树脂压铸式出线铜排， 同相逆并联排列 11. 调压方式： 59档连续“变磁通”恒功率有载调压 12. 冷却方式： OFAF(强油风冷循环) 13. 过载能力：过载25%长期运行 14. 阻抗电压： 6.5%（Ud0max）～38%（ Ud0min ） 15. 空载电流： 0.85%（Ud0max） 16. 平均空载损耗：≤8.8kw 17. 平均负载损耗：≤106kW（Ud0min） 18. 变压器器身重：≈28.9t 19. 变压器油重：≈15.5t 20. 变压器总重量：≈63t 21. 本体外形尺寸：长×宽×高≈5400×2600×5200 mm 22. 顶层油温升：≤ 38 K 23. 变压器噪音：≤ 70 db 24. 保护及报警：轻重瓦斯、超过载、超高油温等 2. 技术要求 2.1变压器线圈 2.1.1 变压器全部绕组采用优质无氧纸包电磁线绕制，导线绝缘良好无破损，绕制紧密，同一段的相邻导线间无明显的空隙，导线换位处加包绝缘，折弯处垫平，使导线平滑过渡，不对导线绝缘产生剪切力，位于绕组端部的几个线段进行横向的绑扎，以提高绕组的强度； 2.1.2 变压器绕组上的垫块采用高密度纸板制成，并进行倒角处理； 2.1.3 绕组采用恒压干燥工艺，所有绕组的电抗高度一致，安匝分布均匀，器身组装时采用油压千斤顶压紧绕组，当采用压钉结构时每一相压钉的数量不少于8个（相间放置肩压板）； 2.1.4 绕组的压板采用整圆的高密度电工层压木压板，上下压板最小厚度不小于50mm，并在下部支撑绕组的位置和上部压钉（压紧装置）的位置上增加辅助压板，并尽可能使绕组下部的支撑面以及上部的压紧面积足够大，应使A、C相绕组的外侧以及上铁轭下部的绕组也得到有效的压紧；
移相整流变压器设计与试验 汪明伟 摘 介绍36 相整流变压器设计，试验，六边型自耦移相调压和共轭铁心要： 应用。 关键词：谐波；移相；自耦调压；共轭铁心；半成品、成品试验 2016.10.10
1 1. 前言 由于电网对谐波的限制越来越严格，并制定了国家标准 GB/T14549-93 《电能质量 公用电网谐波》，对整流变压器抑制谐波措 施要求越来越高。 消除低次谐波的办法之一就是增加变压器输出相数， 即直流脉波数。 本文就有关 36 相整流变压器设计， 制造及试验等问题 做一些探讨。 原公司 2005 年接到氯碱化工行业电解整流变压器订单，由三台 ZHSPTZ-12500/10 整流变压器组成， 单机组等效 12 脉波，三机组合成 36 脉波。整流方式为桥式整流，冷却方式为强油循环水冷，变压器为 主调合一式免吊心结构。 网侧电压： 10KV 直流工作电压： 400V 直流电流： 2×13000A 调压范围： 10%~105% 调压级数 40 级 短路阻抗： 10% 主要参数确定 空载直流电压 U do =43~450V 额定容量 S N =1.05U do I d =1.05×450×26=12285KVA 一次额定电流 I = SN = 12285 = 709.3A I 1N = = = 709.3A 10 3 10 3 2. 设计方案 2.1 移相方案选择 变压器由调压变压器和整流变压器两部分组成，为便于设计和制 造，三
台调压变压器分别移相+10 °、0°、-10 °，三台整流变为同一形式即有星、角绕组桥式整流回路。因整流变压器短路阻抗为10%，所以低压星角输出经整流元件后并联，不需另加平衡电抗器。单台整流变提供12 脉波直流电流，接调变后三台变压器可提供36 脉波直流电流。 2.2 调压变压器设计方案目前，一般采用自耦移相调压于一身，来达到移相和调压目的。如按用法较普遍的曲折移相方式，有载开关通过的网侧线电流大于600A，超出三相有载开关使用范围；如为了满足开关电流要求去自耦升压，还是会增加调压变的电磁容量。 我们反复研究多方求证，采用的是六边型自耦移相调压方案，有载开关电流相当于角接相电流，是曲折接法的1/ 3 倍，满足了40 级粗细调开关要求。 采用此方案的优点还有：调压变额定档阻抗电压很小，计算时可忽略，这样三台机组的阻抗一致，均流效果好。而且调压变压器绕组结构简约，材料节省，负载损耗低。但引线结构相对复杂，设计制造时有一定难度。 调压变接线原理如图1： 图1 六边型自耦移相调压接线原理图图中A、B、C 为调变输入端子， A m、X m 为调变输出端子（以A 相为例）为简化起见，细调部分未画
整流变压器的参数计算 晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频初级电压即 为交流电网电压.经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,是晶闸 管在较大的功率因数下运行.变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进 入电网的谐波成分,减小电网污染.在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会 采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电 网连接,不过要在输入端串联"进线电抗器"以减少对电网的污染. 变压器的参数计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路 接线形式和电网电压.先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果 U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变 小;如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象.通 常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定.由于有些主接 线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量(视在功率)的计算要根 据具体情况来定. 5.5.1 变压器次级相电压U2的计算 整流器主电路有多种接线形式,在理想情况下,输出直流电压Ud与变压器次级相电压U2有以下关系 BUVdKUKU2= (5.39) 其中KUV为与主电路接线形式有关的常数;KB为以控制角为变量的函数,设整流器在控 制角α=0和控制角不为0时的输出电压平均值分别为Ud0和Udα,则KUV= Ud0/ U2,KB=Ud α/Ud0. 在实际运行中,整流器输出的平均电压还受其它因素的影响,主要为: (1)电网电压的波动.一般的电力系统,电网电压的波动允许范围在+5%~-10%,令 ε为电压波动系数,则ε在0.9~1.05之间变化,这是选择U2的依据之一.考虑电网电压最 低的情况,设计中通常取ε=0.9~0.95. (2)整流元件(晶闸管)的正向压降.在前面对整流电路的分析中,没有考虑整流元 件的正向压降对输出电压的影响,实际上整流元件要降掉一部分输出电压,设其为UT.由 于整流元件与负载是串联的,所以导通回路中串联元件越多,降掉的电压也就越多.令
12脉波整流变压器结构型式的选择 在大型的电化学或电冶金用直流电源系统中，同相逆并联12脉波整流机组是组成24相、36相、48相整流系统的基本组成单元。12脉波整流机组主电路的连接型式有两种方案：一种是由一台整流变压器与两台整流装置整流装置组成的单机组12脉波整流电路整流电路（简称“单机组12脉波整流电路”）；另一种是由置于同一油箱内的两台完全独立的整流变压器与两台整流装置组成的双机组等值12脉波整流电路（简称“等值12脉波整流电路”）。二者的连接方式。 上述两种连接方式的整流电路，对12脉波整流输出电压（电流）波形的对称性以及对网侧谐波电流谐波电流的影响是不同的，应引起设计人员和用户的注意。 1两种连接方式对谐波电流的影响 理想情况下，12脉波整流电路运行过程中，不会在网侧产生5次和7次谐波电流。但单机组12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗不容易做到很一致，使得运行时存在着严重的负荷分配不均的问题。需要通过晶闸管相控或饱和电抗器的励磁调节来纠正这种偏差，从而导致二个三相桥晶闸管导通的相位差不能严格地保持为30°，使得网侧仍然存在5次和7次谐波电流。 对于等值12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗容易做到一致，而不会破坏12脉波的对称性。 图1单机组12脉波整流电路 图2等值12脉波整流电路 2阀侧绕组之间负荷电流分配不均的问题 2.1单机组12脉波整流电路单机组12脉波整流电路，其整流变压器网侧只有一组绕组，导致两组阀侧绕组间负荷分配不均的原因是Y接和△接这两组绕组间匝比NY/N△偏离1/，彼此理想空载直流电压Udio不相等，因此，负荷分配不可能平均。整流变压器阀侧两组绕组间的匝比NY/N△值接近1/的可取整数比为4/7（偏差1.04％）、7/12（偏差1.02％）、11/19（偏差0.27％）。由此可见，将NY/N△做成11/19，可使△Udio偏差减到最小，改善电流分配不均问题。但由于变压器结构上的合理性和制造方面（变压器变比越大尤其如此）的原因，这样的匝比实际上是不容易做到的。 对于三相桥式整流电路，整流变压器阀侧绕组间匝比NY/N△=4/7时，理想空载直流电压之差△Udio=1.04％。但两组整流器的负载电流负载电流分配却相差很大。因为变压器网侧绕组的电抗X1＊为各整流桥整流桥公有，对整流桥间的负载电流分配没有调节作用。负载电流分配完全取决于各组阀侧绕组电抗值X2＊=XY＊＋X△＊和阀侧连接母线的电抗XM＊。（其中XY＊为Y形连接绕组的电抗值，X△＊为△形连接绕组的电抗值）。根据有关资料计算结果表明：当变压器二次电抗X△＊=XY＊=5％时， IdY=0.2928IdnId△=0.7072Idn 当变压器二次电抗X△＊=XY＊=10％时， IdY=0.3964IdnId△=0.6036Idn 由此可见，变压器二次电抗数值愈小，负载分配相差就愈大。有实际例子可以证明这一点。兰州有一用户采用这种单机组12脉波二极管整流电路，投运后发现，其中一整流桥直流电流达到12000A（额定值）时，另一整流桥的直流电流只有4500A。导致设备无法正常运行，后来被迫重新改造。 理论计算表明：增大整流变压器二次电抗X2＊=X△＊＋XY＊，可以部分减小负载电流分配
. 移相整流变压器设计与试验 汪明伟 摘要：介绍36相整流变压器设计，试验，六边型自耦移相调压和共轭铁心应用。 关键词：谐波；移相；自耦调压；共轭铁心；半成品、成品试验 2016.10.10
1. 前言 由于电网对谐波的限制越来越严格，并制定了国家标准GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》，对整流变压器抑制谐波措施要求越来越高。消除低次谐波的办法之一就是增加变压器输出相数，即直流脉波数。本文就有关36相整流变压器设计，制造及试验等问题做一些探讨。 原公司2005年接到氯碱化工行业电解整流变压器订单，由三台ZHSPTZ-12500/10整流变压器组成，单机组等效12脉波，三机组合成36脉波。整流方式为桥式整流，冷却方式为强油循环水冷，变压器为主调合一式免吊心结构。 网侧电压： 10KV 直流工作电压： 400V 直流电流： 2×13000A 调压范围： 10%~105% 调压级数 40级 短路阻抗： 10% 主要参数确定 空载直流电压 U do =43~450V 额定容量 S N =1.05U do I d =1.05×450×26=12285KVA 一次额定电流 I 1N =3 10N S = 3 1012285=709.3A 2. 设计方案 2.1 移相方案选择
变压器由调压变压器和整流变压器两部分组成，为便于设计和制造，三台调压变压器分别移相+10°、0°、-10°，三台整流变为同一形式即有星、角绕组桥式整流回路。因整流变压器短路阻抗为10%，所以低压星角输出经整流元件后并联，不需另加平衡电抗器。单台整流变提供12脉波直流电流，接调变后三台变压器可提供36脉波直流电流。 2.2 调压变压器设计方案 目前，一般采用自耦移相调压于一身，来达到移相和调压目的。如按用法较普遍的曲折移相方式，有载开关通过的网侧线电流大于600A，超出三相有载开关使用范围；如为了满足开关电流要求去自耦升压，还是会增加调压变的电磁容量。 我们反复研究多方求证，采用的是六边型自耦移相调压方案，有载开关电流相当于角接相电流，是曲折接法的1/3倍，满足了40级粗细调开关要求。 采用此方案的优点还有：调压变额定档阻抗电压很小，计算时可忽略，这样三台机组的阻抗一致，均流效果好。而且调压变压器绕组结构简约，材料节省，负载损耗低。但引线结构相对复杂，设计制造时
整流变压器及电解 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
整流变压器及电解 编写目的：全凭个人喜好，内容是根据多篇文档总结攥写，有些问题没有找到标准答案，有些问题没有深究，只做一个大概的了解。 一、电解行业 整流变压器广泛应用于电解行业、电气传动、电气铁道等直流负载电源供电。由于各种用途的整流负载，因其工作特性的需要，常常要求电压在一定的范围内变动，并要求在不切断负载下进行调压。为了满足这一要求，整流设备必须采用一定的调压方式。 调压方式从原理上分为两种：变磁通调压和相位控制调压，即变压器一次侧抽头调压和晶闸管整流元件和饱和电抗器调压。一般电解行业对于这两种调压方式都会有应用。 电解行业一般要求恒电流，但是电解启动时需要的电解特别小，随着电解槽中随着导电离子的增多阀侧电压会升高，电解槽中电流会增大（最小二次法求解得到，只需要知道结论），此时双重调压作用凸显，不但调压范围广、极差较小，而且相对节能。 图1 电解工况要求的电压调整 从图中也可以看出，随着电解槽数的增大，电解电流增大，电压下降，所以需要增大阀侧的直流电压，即ΔU。正常生产时为了保证恒电流工艺过程的实现，并满足生产过程中正常送电操作及部分电解槽因故障或按计划退出工作，整流变压器都必须按照各种电解槽的外特性进行电压调整，以保持生产正常进行。
电解行业要求较大的电流，电压相对较低，一般采取双反星整流变压器，并且是12脉冲的双反星整流变压器。12脉冲的整流变压器接线方式有如下两种。 图2 双反星DY接线 此方式在阀侧的DY端分别连接一个双反星，构成12脉冲的整流变，金川集团整流变压器大多数采用这种结构。 图3 相位调整双反星 相对节约成本，缺点暂不明确，利用相位调控做出12脉双反星整流变。 一般的整流变压器铭牌的主要参数如下 1.产品型号 2.三相、频率 3.网侧电压 4.阀侧电压 5.直流输出空载电压 6.直流输出额定电流 7.N级别有载调压，调压范围 8.电路图 9.短路阻抗 10.阀侧和网侧额定容量 经验概括： 左侧为12脉冲双反星整流设备，右侧为24脉冲三相桥整流设备。
一文看懂整流变压器容量及基本整流线路 现代的工业企业，广泛地采用直流电源。在冶金工业上，有色金属铝、镁、锌的冶炼及电解铜的生产，在化学工业上，电解、电镀、试剂和化学药品的生产，在矿山机械、钢铁工业及交通运输的驱动上，起重机、轧钢机、电机车、电气火车以及城市交通的电车等均需要直流电源。整流变压器是整流元件的电源变压器，它的任务就是与整流元件一起，把交流电变为直流电。整流元件的种类很多，如电子整流管和离子整流管《包括真空管、充气管、闸流管和汞弧整流器)，以及半导体整流器(硒整流器和硅整流器等)。按用途分类，整流变压器分为冶金、化工和牵引用三大类。它们在调压方式、调压范围和二次侧相电压上有所区别，共同特点是二次电压低、电流大。为了提高整流效率，二次侧的相数一般不少于三相，有时采用六相、十二相或者加移相线圈。四象限整流变压器与普通变压器除结构上有所区别外，在负载特性上也不相同。电力变压器的二次负载一般认为是恒定阻抗，输出电流为正弦波形。四象限整流变压器由于整流器的整流作用，每个阳极仅在每个周波内的部分时间导电。因此整流变压器的二次侧各相输出电流的时间，也是仅在每周波内的部分时间，所以整流变压器线圈中的工作电流波形是不规则的非正弦波形。这个非正弦波电流所产生的漏抗电压降，会影响整流变压器二次侧的端电压，因而也就影响整流器直流电压的特性。现代硅整流、硅可控整流元件得到了迅速的发展，生产了大功率可控硅元件，平面型可控硅和各类双向可控硅元件，并广泛地应用于生产实践中。由于硅元件整流效率高、体积小，重量轻和运行维护简单等许多优点，硅整流器将逐渐取代汞弧整流器。·硅整流元件要求整流变压器大范围调压和无级调压的特性，这样就出现有载调压和电抗器调压的整流变压器，有时将整流变压器和整流元件合在一起成为大型的整流装置。整流变压器因用途不同采取多种接线方式，不同接线方式，对于变压器二次侧相电压、电流及变压器一次侧容量都有影响。当我们已确定直流侧的参数后，就可考虑变压器的接线方式和容量等问题。为了简便起见，忽略变压器的励磁电流、变压器阻抗和电弧压降。 一.基本整流线路当变压器二次线圈a端为正时，整流元件D导电，电阻R有电流通过;过
摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 PCbfans提示请看下图: 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率f=38kHz； 变换器输入直流电压Ui=310V； 1
变换器输出直流电压Ub=14.7V； 输出电流Io=25A； 工作脉冲占空度D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应强度虽然高，但在假定测试频率和整个磁通密度测试范围内，它们呈现铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计，用E-E型铁氧体铁芯制成变压器是最符合其要求，而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以，综合来考虑，变换器变压器磁芯选择功率铁氧体材料，E-E型。 2.2 工作磁感应强度确定 工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中一个重要指标，它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率因素有关关。若工作磁感应强度选择太低，则变压器体积重量增加，匝数增加，分布参数性能恶化；若工作磁感应强度选择过高，则变压器温升高，磁芯容易饱和，工作状态不稳定。一般情况下，开关电源变压器Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些，对于铁氧体材料，工作磁感应强度选取一般在0.16T 到0.3T之间。在本设计中，根据特定工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数计算 3.1 变压器计算功率 开关电源变压器工作时对磁芯所需功率容量即为变压器计算功率，其大小取决于变压器输出功率和整流电路形式。变换器输出电路为全波整流，因此 2
整流变压器及电解 编写目的：全凭个人喜好，内容是根据多篇文档总结攥写，有些问题没有找到标准答案，有些问题没有深究，只做一个大概的了解。 一、电解行业 整流变压器广泛应用于电解行业、电气传动、电气铁道等直流负载电源供电。由于各种用途的整流负载，因其工作特性的需要，常常要求电压在一定的范围内变动，并要求在不切断负载下进行调压。为了满足这一要求，整流设备必须采用一定的调压方式。 调压方式从原理上分为两种：变磁通调压和相位控制调压，即变压器一次侧抽头调压和晶闸管整流元件和饱和电抗器调压。一般电解行业对于这两种调压方式都会有应用。 电解行业一般要求恒电流，但是电解启动时需要的电解特别小，随着电解槽中随着导电离子的增多阀侧电压会升高，电解槽中电流会增大（最小二次法求解得到，只需要知道结论），此时双重调压作用凸显，不但调压范围广、极差较小，而且相对节能。
图1 电解工况要求的电压调整 从图中也可以看出，随着电解槽数的增大，电解电流增大，电压下降，所以需要增大阀侧的直流电压，即ΔU。正常生产时为了保证恒电流工艺过程的实现，并满足生产过程中正常送电操作及部分电解槽因故障或按计划退出工作，整流变压器都必须按照各种电解槽的外特性进行电压调整，以保持生产正常进行。 电解行业要求较大的电流，电压相对较低，一般采取双反星整流变压器，并且是12脉冲的双反星整流变压器。12脉冲的整流变压器接线方式有如下两种。 图2 双反星DY接线 此方式在阀侧的DY端分别连接一个双反星，构成12脉冲的整流变，金川集团整流变压器大多数采用这种结构。
图3 相位调整双反星 相对节约成本，缺点暂不明确，利用相位调控做出12脉双反星整流变。 一般的整流变压器铭牌的主要参数如下 1.产品型号 2.三相、频率 3.网侧电压 4.阀侧电压 5.直流输出空载电压 6.直流输出额定电流 7.N级别有载调压，调压范围
开关电源变压器设计 （草稿） 开关变压器是将DC 电压﹐通过自激励震荡或者IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变 压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC 电压﹒ 变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N 工频变压器与高频变压器的比较﹕ 工频 高频 E ＝4.4f N Ae Bm f=50HZ E ＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕ η=60-80 % (P2／P2+Pm+ P C ) η>90% ((P2／P2+Pm ) 功率因素﹕ Cosψ=0.6-0.7 (系统100W 供电142W) Cosψ>0.90 (系统100W 供电111W) 稳压精度﹕ ΔU%=1% (U20-U2／U20*100) ΔU<0.2% 适配.控制性能﹕ 差 好 体积.重量 大 小
开关变压器主要工作方式 一.隔离方式: 有隔离; 非隔离 (TV&TVM11) 二.激励方式: 自激励; 它激励 (F + & IC) 三.回馈方式: 自回馈; 它回馈 (F- & IC) 四.控制方式: PWM: PFM (T & T ON ) 五.常用电路形式: FLYBACK & FORWARD 一.隔离方式: 二.
开关变压器主要设计参数 静态测试参数: R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.……… 动态测试参数: Vi. Io. V o. Ta. U. F D max…………. 材料选择参数 CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs……. WIRE: Φ℃. ΦI max. HI-POT…….. BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)………. TAPE: ℃. δh. HI-POT…….. 制程设置要求 P N…(SOL.SPC).PN//PN.PN-PN. S N(SOL.SPC).Φn. M tape:δ&w TAPE:δ&w. V℃……..
整流变压器工作原理及特点介绍 整流变压器的原理 整流变压器和普通变压器的原理相同。变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备。变压器一般有初线和次级两个互相独立绕组，这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源，在绕组内流过交变电流产生磁势，于是在闭合铁芯中就有交变磁通。初、次级绕组切割磁力线，在次级就能感应出相同频率的交流电。变压器的初，次级绕组的匝数比等于电压比。如一个变压器的初级绕组是440匝，次级是220匝。初级输入电压为220V，在变压器的次就能得到110V的输出电压。有的变压器可以有多个次级绕组和抽头，这样就可以获得多个输出电压了。 整流变压器的特点 与整流器组成整流设备以便从交流电源取得直流电能的变压器。整流设备是现代工业企业最常用的直流电源，广泛用于直流输电、电力牵引、轧钢、电镀、电解等领域。 整流变压器的原边接交流电力系统，称网侧；副边接整流器，称阀侧。整流变压器的结构原理和普通变压器相同，但因其负载整流器与一般负载不同而有以下特点： (1)整流器各臂在一个周期内轮流导通，导通时间只占一个周期一部分，所以，流经整流臂的电流波形不是正弦波，而是接近于断续的矩形波；原、副绕组中的电流波形也均为非正弦波。图中所示为三相桥式Y/Y接法时的电流波形。用晶闸管整流时，滞后角越大，电流起伏的陡度也越大，电流中谐波成分也越多，这将使涡流损耗增大。由于副绕组的导电时间只占一个周期的一部分，故整流变压器利用率降低。与普通变压器相比，在相同条件下，整流变压器的体积和重量都较大。 1
(2)普通变压器原、副边功率相等(忽略损耗)，变压器的容量就是原绕组(或副绕组)的容量。但对于整流变压器，其原、副绕组的功率有可能相等，也可能不等(当原、副边电流波形不同时，例如半波整流)，故整流变压器的容量是原、副边视在功率的平均值，称为等值容量，即式中S1为原边视在功率，S2为副边视在功率。 (3)与普通变压器相比，整流变压器的耐受短路电动力的能力必须严格符合要求。因此，如何使产品具有短路动稳定性，是设计、制造中的重要课题。 电化学工业----这是应用整流变最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属；电解食盐以制取氯碱；电解水以制取氢和氧。 牵引用直流电源----用于矿山或城市电力机车的直流电网。由于阀侧接架空线，短路故障较多，直流负载变化辐度大，电机车经常起动，造成不同程度的短时过载。为此这类变压器的温升限值和电流密度均取得较低。阻抗比相应的电力变压器大30%左右。 传动用直流电源----主要用来为电力传动中的直流电机供电，如轧钢机的电枢和励磁。 直流输电用----这类整流变压器的电压一般在110kV以上，容量在数万千伏安。需特别注意对地绝缘的交、直流叠加问题。 此外还有电镀用或电加工用直流电源，励磁用直流电源，充电用及静电除尘用直流电源等。 整流变压器的使用原因 应用整流变最多的化学行业中，大功率整流装置也是二次电压低，电流很大，因此很大，因此它们在很多方面与电炉变是类似的，即前所述的结构特征点，整流变压器也同样具备。整流变压器最大的特点是二次电流不是正弦交流了，由于后续整流元件的单向导通特征，各 2
整流变压器简介、用途、工作原理及操作方法 整流变压器整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输入电流，而副方通过整流原件后输出直流。变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。 整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原边输入交流，而副边输出通过整流元件后输出直流。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。 整流变压器是专供整流系统的变压器。 功能： 1.是供给整流系统适当的电压； 2.是减小因整流系统造成的波形畸变对电网的污染。 用途广泛用于照明、机床电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等。产品性能均能满足用户各种特殊要求。 一、电化学工业 这是应用整流变最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属；电解食盐以制取氯碱；电解水以制取氢和氧。 二、牵引用直流电源 用于矿山或城市电力机车的直流电网。由于阀侧接架空线，短路故障较多，直流负载变化辐度大，电机车经常起动，造成不同程度的短时过载。为此这类变压器的温升限值和电流密度均取得较低。阻抗比相应的电力变压器大30%左右。 三、传动用直流电源
主要用来为电力传动中的直流电机供电，如轧钢机的电枢和励磁。 四、直流输电用 这类整流变压器的电压一般在110kV以上，容量在数万千伏安。需特别注意对地绝缘的交、直流叠加问题。 此外还有电镀用或电加工用直流电源，励磁用直流电源， 充电用及静电除尘用直流电源等。 工作原理 整流变压器应用整流变最多的化学行业中，大功率整流装置也 是二次电压低，电流很大，因此它们在很多方面与电炉变是类 似的，即前所述的结构特征点，整流变压器也同样具备。整流 变压器最大的特点是二次电流不是正弦交流了，由于后续整流 元件的单向导通特征，各相线不再同时，流有负载电流而是软 流导电，单方向的脉动电流经滤波装置变为直流电，整流变压 器的二次电压，https://www.doczj.com/doc/f78318700.html,/电流不仅与容量连接 组有关，如常用的三相桥式整流线路，双反量带平衡电抗器的 整流线路，对于同样的直流输出电压、电流所需的整流变压器 的二次电压和电流却不相同，因此整流变压器的参数计算是以 整流线路为前提的，一般参数计算都是从二次侧开始向一次侧 推算的。 由于整流变绕组电流是非正弦的含有很多高次谐波，为了减小 对电网的谐波污染，为了提高功率因数，必须提高整流设备的 脉波数，这可以通过移相的方法来解决。移相的目的是使整流 变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移。 移相方法 移相方法就是二次侧采用量、角联结的两个绕组，可以使整流 电炉的脉波数提高一倍。 10kv干式整流变压器 对于大功率整流设备，需要脉波数也较多，脉波数为18、24、 36 https://www.doczj.com/doc/f78318700.html,/等应用的日益增多，这就必须在
内蒙古兰太实业股份有限公司 2万吨/年工业金属钠、3.1万吨/年液氯项目扩建工程35KV有载调压整流变压器 技术规格书 项目指挥部 2016年6月
1 总则 1.1 本规格书为内蒙古兰太实业股份有限公司2万吨/年工业金属钠、3.1万吨/年液氯项目扩建工程电解线整流变压器，并提出该整流变压器本体及附属设备的设计、制造、结构、性能、装配、安装、试验、调试、试运、验收、培训、运行、维护和服务等各方面的技术要求。本项目购买三台ZHSFPT-17600/35KV有载调压整流变压器，品质必须等同于或优于国内外知名品牌的变压器产品。 1.2 本规格书提出的是最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和应用的标准，未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规格的条文，供方应提供符合现行有关标准要求和满足本规格书的高质量、高效率、节能效果突出的优质产品。 1.3 如果供方没有以书面形式对本规格书的条文提出异议，则意味着供方提供的设备完全符合本规格书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在应标书中以“对规格书的意见和同规格书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4 本规格书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.5 本规格书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.6 本规格书未尽事宜，由供、需双方协商确定。 2 技术要求 2.l 应遵循的主要现行标准
2.2 环境条件 2.2.1 周围空气温度 最高温度：40℃（户外） 最低温度：-31.5℃（户外） 日平均温度：10.3℃ 年平均相对湿度：43% 2.2.2 海拔高度：1256.1 m 2.2.3 最大风速：33 m/s 2.2.4 地震烈度：8 度 (中国12级度标准) 2.2.5 污秽等级：IV级 2.2.6 覆冰厚度：18mm （风速不大于15m/s时） 2.3 工程条件 2.3.1内蒙古兰太实业股份有限公司2万吨/年工业金属钠、3.1万吨/年液氯项目扩建工程的有载调压整流变压器，接线方式上进下出。 2.3.2 安装地点：室外 2.3.3 其它要求：无 2.4 变压器基本技术参数 2.4.1网侧参数：额定电压：35KV±5% 3相，额定频率：50Hz±1%。 2.4.2单台变压器输出参数： 2.4.2.1额定输出电压：498 VAC 2.4.2.2额定输出电流：5100A×4 20400A 2.4.3调压整流变压器(一个油箱内)包括调变1台，真空有载调压开关1台，相应的整变2台 (采用两个独立的铁芯)，整变12只电流互感器（测量、保护各6只，变比150/5），精度为0.5/10P10。 2.4.4调压变压器 调压方式：±17级（即35级等差）有载自耦调压，有载开关采用德国MR公司生产的真空开关M型（MⅢ600Y/72.5B-18351W）中性点调压开关，有载调压开关能实现远方档位显示功能。 调压范围：15% ~105% Udn 2.4.5整流变压器
新疆东方希望煤电铝一体化产业项目40万吨阳极组装建设工程 中频炉整流变压器 技 术 条 件 新疆东方希望有色金属有限公司 二O一二年十一月
中频炉整流变压器技术条件 1. 总则 1.1 本技术条件适用于新疆东方希望有色金属有限公司铝厂40万吨阳极组装北线三台中 频炉整流变压器项目招标。它作为包括油浸式整流变压器及辅助设备的功能设计、结构、性能、安装、试验和检修等方面的技术参考。 1.2本技术条件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引 述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本技术条件和工业标准的优质产品。 1.3 本技术条件所使用的标准和要求如与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行 1.4 本变压器为交钥匙工程。 1.5 交货地点：新疆昌吉市吉木萨尔县五彩湾工业园区新疆东方希望有色金属有限公司预焙 阳极工程建设工地。 1.6交货期(同时)： 2013年 2月1 日。 1.7交付使用期(同时)：2013年 3月 1 日。 2. 技术要求 2.1 执行标准 GB5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》 GB2536 《变压器油》 GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》 GB4109 《交流电压高于1000V的套管通用技术条件》 GB1094.1-1996 《电力变压器》第一部分总则 GB1094.2-1996 《电力变压器》第二部分温升 GB1094.3-2003 《电力变压器》第三部分绝缘水平和绝缘试验 GB1094.5-2003 《电力变压器》第五部分承受短路的能力 GB2900.15-1997 《电工术语变压器互感器电抗器调压器》 GB4208-93 《外壳防护等级》 GB4109-88 《高压套管技术条件》 GB6582/T-93 《高压电力设备外绝缘污秽等级》 GB/T6451-1999 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》 GB/T2461-1992 《发电厂和变电所自用三相变压器技术参数和要求》 GB10237-1998 《电力变压器绝缘水平和绝缘试验、外绝缘的空气间隙》