本发明专利技术涉及整流变压器领域，是提出一台整流变压器带有四套阀侧输出绕组的布置、移相，联结和匝数选取方法，实现一台整流变压器的非均匀移相的并联二十四脉波整流，两台整流变压器的并联四十八脉波整流。本发明专利技术解决整流变压器径向分裂阀侧绕组之间的漏磁阻抗小，星形和三角形绕组匝数取整的变比电压差产生较大并联环流及向电网输送较大谐波电流的技术难题；在网侧，两台整流变压器组成的并联四十八脉波整流系统的５次，７次，１１次，１３次，１７次，１９次，２３次和２５次谐波电流理论上完全抵消。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及将 交流电变换为直流电的变流
，尤其是一种用于变流的整 流变压器。
技术介绍
为了将交流电源变换为直流电源，通常采用一台整流变压器与一台整流器组成 整流电路，如图1，整流变压器与整流器合称为整流机组。图1为六脉波桥式整流电路， 在一个交流电周期内，或在360°电角内，直流电压Vdc含有六个脉动纹波，每个纹波电 角区间为60°。整流过程中，整流器会向电网输送大量谐波电流。为了减少向电网输送的谐 波电流，有效方法之一是多台整流机组并联，其中每台变压器阀侧电压要移相，并联整 流器之间的谐波电流在电网侧可相互抵消。两台机组组成十二脉波整流、四台机组组成 二十四脉波整流、及八台机组组成四十八脉波整流等。图2示两台整流机组并联形成的十二脉波整流，阀侧绕组Ll (0° )与阀侧绕组 L2(30° )电压之间的相角差为30° ；在一个交流电周期内，直流电压Vdc含有十二个脉 动纹波，每个纹波电角区间为30°。当整流机组并联时，阀侧绕组相角电压差(电压相 角不同造成)，在并联机组之间产生环流(六倍工频)。这种相角电压差造成的环流会影 响或干扰整流器的正常工作，图2中的平衡电抗器I-T，是减少相角电压差造成环流的有 效方法之一。另一种十二脉波整流方式是由两台整流机组串联形成。串联整流方式相对并 联整流方式的优点是不存在整流器之间的并联环流，但串联整流器的电阻损耗要增大一 倍，故实际中较少采用。为了节约整流变压器的成本和减少变压器占地面积，将两台整流变压器合为一 台整流变压器，即一台变压器含有两套阀侧输出绕组，如图3。图3中Ll和L2为两套 阀侧输出绕组，H为网侧输入绕组，图示为一相并未显示铁心。对这种同一铁心的两套 阀侧输出绕组，当Ll和L2分别为星形和三角形联结，星角接匝数取整数造成的变比电 压差(星角联结绕组电压偏离1 V 3)在并联整流器之间产生另一种环流(直流)。图 3中Ll和L2为径向(半径方向)分裂绕组，径向分裂阀侧绕组之间的漏磁阻抗(限制变 比电压差产生并联环流的阻抗)较小，易导致较大的变比电压差环流。变比电压差环流 将导致并联整流器之间的电流不平衡(或不相等)，电流不平衡一方面将降低并联整流装 置的工作能力；另一方面，网侧的五次和七次谐波电流不能相互完全抵消，仍向电网输 送未能抵销的五次和七次谐波电流；故并联整流机组设计制造中，必须减小和控制变比 电压差环流。另一种两套阀侧输出绕组的结构，为轴向分裂绕组，如图4，图4为一相并未显 示铁心。图4中Ll和L2为两套阀侧输出轴向(圆中心轴)分裂绕组，H为并联的网侧 输入轴向分裂绕组。轴向分裂阀侧绕组之间的漏磁阻抗较大，可有效限制变比电压差产生的环流和相角电压差产生的环流。地铁牵引1500伏直流电源整流变压器采用轴向双分裂绕组，每台整流变压器与 两台整流器组成十二脉波整流；共两套十二脉波整流机组，整流变压器网侧绕组包括移 相线圈，使两套十二脉波整流装置阀侧电压移相15度相位角，两套十二脉波整流装置并 联形成二十四脉波整流，如图5;在一个交流电周期内，直流电压Vdc含有二十四个脉 动纹波，每个波纹电角区间为15°。由于整流变压器轴向分裂阀侧绕组之间漏磁阻抗 较大，并选择合适的星形和三角形绕组匝数，并联整流器之间可不采用平衡电抗器；但 是，阀侧的星形和三角形绕组变比电压差产生的整流器之间的环流(或电流不相等)，导 致二十四脉波整流系统仍向电网输送未能抵销的五次和七次谐波电流。目前，要实现一台整流变压器带有四套阀侧绕组的并联二十四脉波整流，并有 效控制(或消除)环流及向电网输送的谐波电流，至今尚无可行的技术方案；其主要制约 因素为四套阀侧绕组之中的径向分裂绕组漏磁阻抗小，星形和三角形绕组匝数取整产 生的变比电压差在整流器之间产生较大并联环流，可导致整流机组不能正常工作及向电 网输出较大谐波电流。对四十八脉波整流，目前已有的方法为四套十二脉波整流装置移相、并联形成 四十 八脉波整流的方法。四套十二脉波整流装置，含有四台两阀侧输出绕组的整流变压 器；如能减少整流变压器的台数，即增加单台整流变压器阀侧输出绕组的套数，并保证 相同的整流效果，可减少整流变压器的占地面积和降低工程整体造价。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提出一台整流变压器带有四套阀侧输出绕组的布 置、移相，联结和匝数选取方法，实现一台整流变压器的阀侧绕组非均勻移相角的并联 二十四脉波整流，两台整流变压器并联的均勻移相角的四十八脉波整流。本专利技术所采用的技术方案为一种三相48脉波整流变压器，由两台阀侧输出绕 组非均勻移相的24脉波整流变压器组成，所述的单台24脉波整流变压器具有两套网侧输 入绕组和四套阀侧输出绕组，单台24脉波整流变压器的阀侧输出绕组非均勻移相，所述 的两台24脉波整流变压器的网侧输入绕组相互之间移相30°，使得两台24脉波整流变压 器的8套阀侧输出绕组的电压之间均勻相差7.5°，两台24脉波整流变压器的8套阀侧输 出绕组与整流器对应连接形成均勻48脉波整流。具体的说，本专利技术所述的单台24脉波整流变压器的两套网侧输入绕组并联且轴 向分裂布置，4套阀侧输出绕组中的两套阀侧输出绕组与一套网侧输入绕组对应径向分裂 布置，另两套阀侧输出绕组与另一套网侧输入绕组也对应径向分裂布置；所述的对应径 向分裂布置的两套阀侧输出绕组的电压相等，相互之间移相角为7.5°，另两套对应径向 分裂布置的阀侧绕组的电压也相等，相互之间移相角为22.5° ；所述的单台24脉波整流 变压器的4套阀侧输出绕组相互之间移相角分别为7.5°，15°，22.5°和15°。所述的 4套阀侧输出绕组的两两对应径向分裂布置的同时也呈轴向分裂布置状态，轴向分裂布置 的阀侧输出绕组的电压数值近乎一致。虽然理想状态下是希望轴向分裂布置的阀侧输出 绕组的电压数值相等，但在实际的操作过程中，所述的电压数值并不能完全相同，只能 够近似相等。本专利技术所述的单台24脉波整流变压器的每套阀侧输出绕组均包括主绕组和移相 绕组，对应径向布置的阀侧输出绕组之间的主绕组匝数相等，移相绕组匝数相等，采用 对称的移相联结方法，移相角度相等但方向相反；其中对应径向布置的两套阀侧输出绕 组对称的移相联结分别移相+3.75°与-3.75°或分别移相等效的+26.25°与-26.25°， 相互之间形成7.5°移相角；另两套对应径向布置的阀侧绕组对称的移相联结分别移相 +11.25°与-11.25°或分别移相等效的+18.75°与-18.75°，相互之间形成22.5°移相 角；所述的轴向布置的阀侧输出绕组之间的移相角为15°，或等效的45° ；在对应径向 布置的阀侧输出绕组之间的主绕组匝数相等及移相绕组匝数相等的条件下，使轴向分裂 布置的阀侧输出绕组的匝数变比(等效匝数)近乎一致。虽然理想状态下是希望轴向分 裂布置的阀侧输出绕组的匝数变比数值也相等，但由于存在V 3的转换关系，所述的匝 数变比数值并不能完全相同，只能够近似相等。所述的对应径向布置的阀侧输出绕组的对称移相联结方法为Z形移相联结、延 边三角形移相联结或六边形移相联结中的任意一种或两种联结方法。所述的两台24脉波 整流变压器的网侧输入绕组分别采用延边三角联结移相或Z形联结移相或六边形联结移 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相４８脉波整流变压器，由两台阀侧输出绕组非均匀移相的２４脉波整流变压器组成，其特征在于：所述的单台２４脉波整流变压器具有两套网侧输入绕组和四套阀侧输出绕组，单台２４脉波整流变压器的阀侧输出绕组非均匀移相，所述的两台２４脉波整流变压器的网侧输入绕组相互之间移相３０°，使得两台２４脉波整流变压器的８套阀侧输出绕组的电压之间均匀相差７．５°，两台２４脉波整流变压器的８套阀侧输出绕组与整流器对应连接形成均匀４８脉波整流。
【技术特征摘要】
1.一种三相48脉波整流变压器，由两台阀侧输出绕组非均勻移相的24脉波整流变压 器组成，其特征在于所述的单台24脉波整流变压器具有两套网侧输入绕组和四套阀侧 输出绕组，单台24脉波整流变压器的阀侧输出绕组非均勻移相，所述的两台24脉波整流 变压器的网侧输入绕组相互之间移相30°，使得两台24脉波整流变压器的8套阀侧输出 绕组的电压之间均勻相差7.5°，两台24脉波整流变压器的8套阀侧输出绕组与整流器对 应连接形成均勻48脉波整流。2.如权利要求1所述的三相48脉波整流变压器，其特征在于所述的单台24脉波整 流变压器的两套网侧输入绕组并联且轴向分裂布置，4套阀侧输出绕组中的两套阀侧输出 绕组与一套网侧输入绕组对应径向分裂布置，另两套阀侧输出绕组与另一套网侧输入绕 组也对应径向分裂布置；所述的对应径向分裂布置的两套阀侧输出绕组的电压相等，相 互之间移相角为7.5°，另两套对应径向分裂布置的阀侧绕组的电压也相等，相互之间移 相角为22.5° ；所述的单台24脉波整流变压器的4套阀侧输出绕组相互之间移相角分别 为7.5°，15°，22.5°和15° ；所述的4套阀侧输出绕组的两两对应径向分裂布置的同 时也呈轴向分裂布置状态，轴向分裂布置的阀侧输出绕组的电压数值近乎一致。3.如权利要求2所述的三相48脉波整流变压器，其特征在于所述的单台24脉波 整流变压器的每套阀侧输出绕组均包括主绕组和移相绕组，对应径向布置的阀侧输出绕 组之间的主绕组匝数相等，移相绕组匝数相等，采用对称的移相联结方法，移相角度相 等但方向相反；其中对应径向布置的两套阀侧输出绕组对称的移相联结分别移相+3.75° 与-3.75°或分别移相等效的+26.2...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆赣，
申请(专利权)人：江苏华鹏变压器有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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