整流装置中变压器的计算

整流装置中变压器的计算
某树脂厂烧碱生产系统的生产能力为3000吨/年。

其整流装置是由一台额定容量S n=1400kV A的整流变压器和两台GHF3000A/230V 的二极管整流柜组成的三相桥式整流装置。

整流变压器设有15档有载调压开关，额定技术参数如下：初次级额定线电压U1n、U2n分别为35kV、165V（第15档时），初次级额定线电流V1n、V2n分别为23.1A、4900A。

在实际运行中，由于其整流变压器与整流柜的容量匹配不当，导致限制了整流柜带负荷的能力，最高负荷仅能达到1260kW。

现分析计算如下。

1.整流装置额定技术参数的分析计算
（1）额定容量为1400 kV A的整流变压器可供的负荷率P2n及额定直流参数。

取cosφ=0.955，则：
从以上两方面的计算可知：该厂整流装置中的变压器容量选择只考虑了保证整流柜输出电流达到6000A的要求，而未考虑满负荷时输出直流电压应达到额定230V的要求，所以，变压器不能满足整流柜的负荷要求。

变压器的容量选择显然偏小，如前所述，实际运行时变压器最高负荷只能达到1260kW，这与上述计算结果相符。

2.整流变压器容量的计算
通过实例的分析计算可以看出，整流变压器容量的常规计算方法欠妥。

常规计算方法是给出各种整流电路的容量系数P c/(U d I d)取为1.05。

现在看看该数值是如何导出的：
从上述推导中可以看出，问题出在取V2n=V dn/1.35，因为该式是在理想的情况下（空载时）导出的关系式。

当有负载时，由于存在变压器阻抗、短网阻抗以及换相压降，整流装置的外我不会是一条平直的直线。

即有负载时，U d＜1.35U2n，则U d＜U dn，P d＜U dn I dn，因此，达不到功率的额定输出值。

用这种方法选择变压器的容量，就会产生前述实例整流柜和变压器匹配不当的情况。

因此，确定变压器容量时，
变压器的二次电干的的取值应能保证负载时直流输出电压能达到额定值U dn。

对三相桥电路，其计算式可由上式导出。

在整流变压器制造前，U dn采用估算值，一般取0.05~0.1，容量越大，取值也越大。

考虑到电网电压波动的影响，应取β=0.95。