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小型机组励磁整流变压器的选型与计算(2) |
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| 小型机组励磁整流变压器的选型与计算(2) |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 20:19:46  |
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5 电流的计算
三相全波整流一次电流I2＝ 0.816 K IE,二次相电流I1＝ 0.816 IE
三相半波整流一次电流I2＝ 0.472 K IE,二次相电流I2＝ 0.577 IE
这里的I1值尚未考虑变压器的效率。
6 功率的计算
励磁功率： PE = UEIE（W）
变压器二次侧功率：
全波整流P2=3U2I2=3（0.59 n UE + 1.47）* 0.816IE = 1.45 n PE +3.60IE（W）
半波整流P2=3U2I2=3（1.18nUE+ 2.0）* 0.577IE = 2.04 n PE+3.46IE（W）
变压器容量的计算：
全波整流S1=P2/（0.8 * 97％）=1.29 P2＝1.29（1.45 nPE +3.60IE）= 1.87n PE + 4.64IE （VA）
半波整流S1= P2 /（0.8 * 97％）=1.29 P2 =1.29（2.04 nPE +3.46IE）= 2.63 n PE + 4.46 IE（VA）
式中， 0.8为变压器的额定功率因数, 97%为变压器一次侧效率。
简易计算时，可把上式结果的第一、二项合并，有
S1 = 2.2 PE（全波用），或S1 = 3 PE（半波用）
在实际的订货中我们有时发现,某些厂商为了降低成本,变压器制造的用料偏紧,使变压器运行温升偏高. 在这种情况下为保险起见, 最好把订货的变压器容量加大10% 来应付 ,此时变压器的电压数值不改变, 一、二次电流要按比例提高。
7 计算实例
某小型水电站需订购一励磁整流变压器, 发电机参数为：
发电机功率400kW, 额定电压400V, 发电机励磁电压UE= 49.4V,励磁电流IE = 153A.
工作条件：励磁装置为晶闸管三相全波半控整流，机组并大电网运行, 网电最高电压（机端）460V。
求解步骤如下
1）连接组 D，y11
2）励磁功率PE= UEIE = 49.4×153 = 7558.2 （W）
3）一次线电压U1 = 460×0.95 = 437（V）,取440V
电压调整系数n =U1/400 = 1.1
4）二次相电压U2= 0.59nUE+1.07 = 0.59×1.1×49.4+1.07 = 33.13V,可选34V;
5）变压比K = U2/U1=34/440 = 0.0773
6）二次电流I2 = 0.816 IE = 0.816×153 = 124.85（A）,可选125A.
7）一次电流I1 = 0.816 KIE =0.816×153×0.0773 = 9.65（A）,可选9.7A
8）功率容量S1= 1.87nPE+ 4.64 IE=1.87×1.1×7558.2 + 4.64×153
= 16257（VA）, 可选17 kVA
最后, 填写订货清单：
三相干式整流变压器订货数据
变压器容量：17 kVA 连接组：D，y11
电压比：440 V（线）/ 34 V（相） 电流（一次电流可不报）：9.7 A / 125 A
功率因数：0.80 工作制：长期连续工作
按照本文的计算结果，在额定工况时变压器的负载率为0.77, 处于经济运行状态。额定励磁电流输出时整流晶闸管的控制角约65°。
我们用ms excel（电子表格）软件编写了计算程序, 计算时只需把三个参数: 励磁电压UE、电流IE和最高网电压U1（MAX）输入, 程序即自动计算出整流变压器的全部数据, 给出订货清单。此程序在深圳普威尔电气公司的网站（szpwr.com）上可以链接下载, 或该网站可以代行计算
8．简易计算方法
发电机参数同前，励磁电压UE= 49.4V,励磁电流IE = 153A.
励磁功率: P = 40.3×161.4 = 7558.24 （W）
通取一次线电压:U1 = 440V
三相半波整流时
二次相电压 U2= 1.4 UE =1.4×49.4 = 69.2 V，可选70 V
变压器容量S1 = 3×7558. = 22674（VA）,可选23 kVA
三相全波整流时
二次相电压 U2 = 0.71 UE = 0.71×49.4 = 35.1（V），可选35V
变压器容量 S1 = 2.2×7558.2 = 1662（VA）, 选17 kVA
与上节的计算结果比较可见，简易计算方法的误差并不大，可以付诸应用。在励磁电压UE较大时，简易法的U2值会稍微偏大，但对实际运行的影响无碍。
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