專利名稱：:主變網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)串級調(diào)壓整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：大功率整流
技術(shù)領(lǐng)域：
：
背景技術(shù)：
：電化學(xué)用整流設(shè)備，因生產(chǎn)工藝的需要，其直流輸出電壓必須在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。電化學(xué)、電冶金的企業(yè)，一般均采用有載調(diào)壓開關(guān)作幅值調(diào)壓晶閘管作相位調(diào)壓。幅值調(diào)壓電路主要有七種。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的眾所周知電能的利用變電級數(shù)也稱次數(shù)越少，電能損失越少，理想調(diào)壓電路型式應(yīng)是一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)有載分接，鐵芯額定磁密運行，變壓器充分利用，無調(diào)變損耗，但由于二次側(cè)電流太大，無法有載調(diào)壓，大多采取調(diào)壓繞組正反接自耦調(diào)壓變壓器供主變一次側(cè)的方法實現(xiàn)調(diào)壓，主變恒電流運行，其主變銅損不變，存在二次變壓問題，必然多一級變電損耗，本發(fā)明主變和調(diào)變一次側(cè)串聯(lián)一級變壓或主變閥側(cè)串調(diào)變一次繞組，調(diào)變二次側(cè)整流直供負載，主變二次側(cè)抽頭接晶閘管整流實現(xiàn)三級粗調(diào)，調(diào)變接PWM整流或二極管整流控制細化主變的三級粗調(diào)。調(diào)變?nèi)∠休d調(diào)壓開關(guān)采取SCR或PWM控制能在整個調(diào)壓范圍內(nèi)快速實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。工作原理1.主變網(wǎng)側(cè)串級帶調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓電路整流原理1.1圖1所示，主變調(diào)變獨立鐵芯，主變網(wǎng)側(cè)每相與調(diào)變每相串聯(lián)后星接則調(diào)變網(wǎng)側(cè)帶中心點有載調(diào)壓開關(guān)，若串聯(lián)后角接則用線端調(diào)壓開關(guān)，主調(diào)變低壓側(cè)并聯(lián)，直接帶整流器，(該電路需注意主變調(diào)變高低壓繞組同名端)，實際使用的調(diào)壓電路為粗細調(diào)電路(為現(xiàn)有技術(shù)圖中未給出)。1.2主變調(diào)變整流分離電路圖2所示，網(wǎng)側(cè)接法如上，主變可控整流，調(diào)變二極管整流，兩直流輸出并聯(lián)(主變調(diào)變高低壓繞組同名端不再必要)，由于調(diào)變一次承受電壓較小，主變SCR整流器對電流起控制作用，調(diào)變整流器輸出的直流電流較小與主變一次電流是調(diào)變變比關(guān)系，不起控制作用，把通過調(diào)變一次的主變一次電流看作恒流源，調(diào)變一次由恒流源控制工作，二次感應(yīng)相應(yīng)整流電流，直流紋波電壓經(jīng)二極管橋給調(diào)變勵磁，勵磁電壓由直流電壓決定，直流紋波電壓經(jīng)調(diào)變一次繞組反映到網(wǎng)側(cè)，實現(xiàn)主變降壓。調(diào)變有載調(diào)壓開關(guān)改變串入主變的電壓大小來實現(xiàn)調(diào)壓，當(dāng)有載調(diào)壓開關(guān)處于最高檔，調(diào)變一次無電流，二次側(cè)整流二極管不導(dǎo)通，調(diào)變無勵磁。主變調(diào)變電壓關(guān)系式u2＝u1/(k1+k2)，電流關(guān)系式i2＝i1×(k1+k2)式中k1、k2是主變調(diào)變變比，u2、i2是閥側(cè)交流電壓、主調(diào)變交流電流，u1、i1是網(wǎng)側(cè)交流電壓、交流電流。該電路適用于調(diào)壓范圍不大情況，能移相，移相要求經(jīng)分析主變一次曲折移相時調(diào)變也需相應(yīng)移相，為使移相簡單可在調(diào)變閥側(cè)曲折移相。在主變正負移相共用一臺調(diào)變場合，調(diào)變不移相，調(diào)變閥側(cè)二極管整流輸出，典型電路見圖3。2.取消有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓電路原理2.1一種簡單電路取消圖2中有載調(diào)壓開關(guān)，調(diào)變網(wǎng)側(cè)采用通斷開關(guān)控制，電路見圖4，通斷開關(guān)接通時調(diào)變不工作，調(diào)變閥側(cè)二極管承受反壓，僅由主變可控整流，閥側(cè)輸出高電壓。此時調(diào)變無任何損耗。通斷開關(guān)斷開時調(diào)變工作，閥側(cè)輸出低電壓。通斷開關(guān)有光控晶閘管及真空開關(guān)與光控晶閘管的并聯(lián)組合。單純真空開關(guān)有機械壽命、觸頭電磨損及斷開時的過電壓。圖5給出了在調(diào)變閥側(cè)采用通斷開關(guān)控制。通斷開關(guān)有晶閘管SCR反并聯(lián)或雙向SCR(或SSR固態(tài)繼電器)及低壓開關(guān)與晶閘管的并聯(lián)組合，低壓型通斷開關(guān)技術(shù)成熟，但調(diào)變工作時一直有損耗，即與設(shè)在網(wǎng)側(cè)通斷開關(guān)控制相比，開關(guān)接通時有調(diào)變的短路損耗，在可能的使用場合可以配合網(wǎng)側(cè)通斷開關(guān)，使閥側(cè)SCR通斷開關(guān)先接通短接調(diào)變，再接通網(wǎng)側(cè)真空通斷開關(guān)，斷開時順序相反，以減少調(diào)變損耗減少網(wǎng)側(cè)通斷開關(guān)的電磨損及過電壓。2.2主變閥側(cè)串級調(diào)壓整流電路電路圖6所示，主變閥側(cè)經(jīng)調(diào)變串級調(diào)壓后接主整流器，調(diào)變二次側(cè)接輔整流器，兩直流輸出并聯(lián)，與主變網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓整流原理類似。該電路與二極管加飽和電抗器整流比較，閥側(cè)串接的都是電磁器件，但作用不同，一個是移相調(diào)壓一個是幅值調(diào)壓。圖6與主變帶第三線圈有載調(diào)壓供串聯(lián)變壓器的電路比較，圖6主變無第三線圈及有載調(diào)壓開關(guān)，調(diào)變的輸入電能一個是主變閥側(cè)供給，一個是由主變第三線圈正反激磁供給，經(jīng)分析兩種電路的損耗相似。2.3擴大調(diào)變調(diào)壓范圍的電路圖7所示其原理，調(diào)變二次繞組每相二只繞組單相橋式整流，三相共六只繞組。同相繞組之間用兩只通斷開關(guān)，共k1～k6六只，一次側(cè)繞組與主變網(wǎng)側(cè)或閥側(cè)串聯(lián)，因直流電壓近似不變，通斷開關(guān)控制二次側(cè)繞組串聯(lián)或并聯(lián)或短接以改變每相繞組的工作匝數(shù)，達到改變調(diào)變磁通，改變調(diào)變一次感應(yīng)電壓。工作過程ak1～k6全斷開六只繞組單相橋式整流后并聯(lián)輸出的電流最高設(shè)為Id，這時調(diào)變磁通φm最高，調(diào)變一次側(cè)感應(yīng)的電壓最高，給主變的降壓作用最大，設(shè)該最大電壓為U。bk1～k6全通調(diào)變繞組短接無整流輸出，在一次側(cè)給主變降低的電壓最小，如忽略調(diào)變的短路電壓，則認為是零。ck2、k4、k6接通k1、k3、k5斷，每相繞組串接(或k1、k3、k5接通k2、k4、k6斷)，受主變恒流控制，調(diào)變網(wǎng)側(cè)星接繞組每一時刻有二相恒流磁勢，調(diào)變二次側(cè)每相二只繞組串聯(lián)感應(yīng)整流輸出電流，二相并聯(lián)輸出電流為Id/2，勵磁磁通為φm/2，串入網(wǎng)側(cè)調(diào)壓回路電壓為U/2。以上給出了調(diào)變的串級電壓0、U/2、U實現(xiàn)三檔電壓調(diào)節(jié)，當(dāng)通斷開關(guān)移相控制時可實現(xiàn)五檔電壓調(diào)節(jié)并無級調(diào)壓，在k2、k4、k6接通同時k1、k3、k5在該相主整流器觸發(fā)脈沖后延時60°接通可實現(xiàn)U/4電壓檔，該工況下調(diào)變閥側(cè)任何時刻兩相電流中一相被短接無輸出一相串聯(lián)輸出，主變電流波形平直。類似地在k1、k3、k5斷開同時k2、k4、k6在該相主整流器觸發(fā)脈沖后延時60°接通可實現(xiàn)3U/4電壓檔，該工況下調(diào)變閥側(cè)任何時刻兩相電流中一相并聯(lián)輸出一相串聯(lián)輸出，主變電流波形平直。圖8是一工況下主整流器觸發(fā)脈沖后延時90°時的主變電流波形，此時波形不平直，綜上所述通斷開關(guān)在0°～120°范圍內(nèi)延時并與三相整流巧妙配合隱含地增加了兩檔，獲得調(diào)變在調(diào)壓范圍內(nèi)五檔電壓調(diào)節(jié)并無級調(diào)壓。該無級調(diào)壓的模擬移相觸發(fā)電路圖9。另外調(diào)變閥側(cè)接PWM整流器，利用PWM整流器的能量雙向傳輸特點可使主變網(wǎng)側(cè)正負串級調(diào)壓，PWM整流的調(diào)變?nèi)萘渴嵌O管整流的調(diào)變?nèi)萘康囊话?，但兩者的主變加調(diào)變的總損耗相同。3.主變閥側(cè)抽頭“F”繞組工作原理3.1調(diào)壓工作原理閥側(cè)主電路原理接線如圖10，閥側(cè)正反星同相逆并聯(lián)，每個繞組帶中間抽頭出線，兩根出線接至各自橋式整流臂，中間抽頭有三種電壓粗調(diào)檔位1檔最高檔，a1、b1、c1、-a1、-b1、-c1相應(yīng)橋臂工作輸出電壓Ud＝2×1.17Uφ1cosα(Uφ1閥側(cè)全繞組相電壓)；3檔最低檔電壓a2、b2、c2、-a2、-b2、-c2工作輸出電壓Ud＝2×1.17Uφ2cosα(Uφ2閥側(cè)繞組抽頭相電壓)；2檔中間檔設(shè)定為橋臂正星正極組a2、b2、c2，負極組a1、b1、c1，反星負極組-a1、-b1、-c1，正極組-a2、-b2、-c2導(dǎo)通，在正反星矢量圖上如圖10中某時間a2、b1；-a1、-b2導(dǎo)通，因星接繞組橋式整流是兩組半波換相組的串聯(lián)，則該中間檔工作輸出電壓值為1.17(Uφ2+Uφ1)cosα。若單星電路使用該中間檔導(dǎo)通方式存在變壓器直流磁化，這是由于不對稱導(dǎo)通在變壓器鐵芯上磁勢不平衡，在大功率整流中必須消除，而雙星同相逆并聯(lián)能做到變壓器不存在直流磁化，正反星兩繞組抽頭錯開工作，如某時間正星a2、b1及反星-a1、-b2導(dǎo)通，ab兩相工作總匝數(shù)相等，電流相等磁勢平衡，極限情況演變成如某時間正星中心點、b1及反星-a1、中心點兩相60°導(dǎo)通的六相半波整流，經(jīng)波形分析2檔工作時正星反星整流輸出電壓波形圖11所示，兩波形正交，正交頻率150Hz，如不采取措施正反星整流輸出在整流柜內(nèi)并聯(lián)，則空載時60°整流，負載大時正反星之間會產(chǎn)生150Hz的環(huán)流，解決環(huán)流方法有二種第一種是主變采用三相五柱式鐵芯，但不適用于超高壓電網(wǎng)，第二種是變壓器閥側(cè)出線穿三只貫通式均流電抗器，見圖12，此時主變可加Δ繞組，適用于超高壓電網(wǎng)。常用整流電路有橋式整流及正反星帶平衡電抗器半波整流，該主變2檔整流的特點是橋式整流及正反星帶平衡電抗器半波整流的結(jié)合。主變閥側(cè)各種匝數(shù)下“F”繞組調(diào)壓規(guī)劃有關(guān)數(shù)據(jù)見上表。4.調(diào)變調(diào)壓檔數(shù)與主變的配合主變粗調(diào)檔數(shù)三檔，調(diào)變細調(diào)檔數(shù)若5檔，則主調(diào)變合成檔數(shù)為15檔。在實際使用中合成調(diào)壓范圍要滿足負載調(diào)壓范圍，合成調(diào)壓范圍與負載要求調(diào)壓范圍若有偏差可改變主變閥側(cè)匝數(shù)，選用相鄰匝數(shù)數(shù)據(jù)，這對變壓器的效率性能影響不大。根據(jù)設(shè)計的主變調(diào)壓范圍大小及滿足0.9以上功率因素要求，確定調(diào)變細化級數(shù)。在調(diào)壓范圍小的場合，主變閥側(cè)傳統(tǒng)設(shè)計，僅用調(diào)變細化調(diào)壓，以減少主整流器的復(fù)雜性。舉二例說明如下主變閥側(cè)匝數(shù)5匝，抽頭方式1/4，主變調(diào)壓范圍1檔100％，2檔1-1/10＝90％，3檔1-1/5＝80％。調(diào)變細化檔數(shù)通斷兩檔，則調(diào)變調(diào)壓范圍100％和95％(主變1、2檔之間)，主調(diào)變合成調(diào)壓范圍是100％、95％、90％、85.5％、80％、76％，如再計及控制角cosα＝0.95(該控制角值在一般情況下變壓器ud％＜10％時滿足功率因素0.9以上)則最低電壓是76％×0.95＝72.2％。調(diào)變細化檔數(shù)三檔，則調(diào)變調(diào)壓范圍100％、96.67％、93.33％(采用主變1、2檔之間三等份)，主調(diào)變合成調(diào)壓范圍是100％、96.67％、93.33％、90％、、87％、84％、80％、77.3％、74.66％，如再計及控制角cosα＝0.95的數(shù)值則最低電壓是74.66％×0.95＝71％。以上數(shù)據(jù)是粗略數(shù)據(jù)，由于串聯(lián)調(diào)壓的非線性，最終計算要用前述電壓公式具體計算。因敘述比較煩瑣，且與這里數(shù)據(jù)近似，具體計算略。5.擴大主變整流組調(diào)壓范圍的電路電路原理如圖13，主變中心點增加負極組二極管，當(dāng)需要50％以下電壓時關(guān)閉負極組晶閘管，主變鐵芯若三相五柱式，電路變成正反星帶平衡電抗器整流。主變?nèi)糸y側(cè)加均流電抗器情況此時電路變成正反星六相半波整流，電抗器通單方向直流自飽和工作，不產(chǎn)生壓降，此時若主變加Δ繞組可給六相半波整流產(chǎn)生的三次諧波電流流通，變壓器加Δ繞組同時優(yōu)化變壓器電磁性能，主變在110KV、220KV電網(wǎng)上使用時必須設(shè)置Δ繞組作穩(wěn)定繞組，避免過電壓發(fā)生。圖12半波整流情況下不形成同相逆并聯(lián)，變壓器大電流引出應(yīng)如何處理？因為半波整流電流單方向，變壓器箱壁磁化飽和后對脈動直流其ΔB很小，不引起太大渦流損耗，僅出線相與相之間變壓器箱壁有變化，該部分采取防磁措施。六相半波整流元件利用率低，但在該電路中不是主要矛盾。具體實施方式1.主變閥側(cè)抽頭F繞組具體實施方式主變出線為保持在各種轉(zhuǎn)換下主變與整流器之間閥側(cè)同相逆并聯(lián)銅排各相感抗對稱性，采用如圖13所示變壓器器身出線方案及圖14所示的整流柜交直流銅排、整流元件、快熔布置方案。因每相出線與抽頭之間電壓差較小，為保證同相逆并聯(lián)效果，這兩個出線之間銅排可適當(dāng)靠近固定安裝。1、3檔工作時整流器元件導(dǎo)通順序為傳統(tǒng)技術(shù)，2檔工作時導(dǎo)通元件轉(zhuǎn)換順序為2.主變與調(diào)變各種組合方案及應(yīng)用根據(jù)負載性質(zhì)調(diào)壓范圍及快速性和損耗要求綜合設(shè)計，選擇上表中組合。2.1在鋁電解及氯堿離子膜電解SCR80～105％調(diào)壓范圍場合，兩種調(diào)壓方案，第一種表中1、4組合方案，如主變閥側(cè)F繞組5匝，調(diào)變設(shè)計5％電壓調(diào)節(jié)范圍；第二種表中1、3組合方案，對氯堿整流為滿足調(diào)壓范圍設(shè)置傳統(tǒng)有載調(diào)壓作啟動電槽等用途使用，主變串級3級或5級調(diào)壓作正常運行時應(yīng)對電網(wǎng)電壓波動使用，所以正常運行可無人操作，同時大大減少有載調(diào)壓開關(guān)動作。對鋁廠為減少有載調(diào)壓開關(guān)的動作次數(shù)，用飽和電抗器深控和增大SCR的控制角來應(yīng)對陽極效應(yīng)時槽電壓的突升，必帶來cosα低，使用發(fā)明電路在發(fā)生陽極效應(yīng)時能快速調(diào)壓，無需SCR的控制角深控。在鋁廠如電網(wǎng)供電電壓波動較小取消有載調(diào)壓或自耦有載調(diào)變平穩(wěn)電網(wǎng)電壓后接主變，使用表中1、3組合方案，主變采用串級調(diào)壓，閥側(cè)傳統(tǒng)繞組，使用傳統(tǒng)各種整流方式，調(diào)變二次側(cè)通斷開關(guān)斷開正常運行，發(fā)生陽極效應(yīng)時接通升壓，保證功率因數(shù)高無需無功補償，主控制角小對非特征諧波抑制有利，同時大部分時間在無陽極效應(yīng)工況下主變調(diào)變閥側(cè)并聯(lián)運行，主變壓器損耗小。2.2應(yīng)用于直流煉鋼電弧爐功率調(diào)壓及快速調(diào)壓，用圖13擴大的調(diào)壓范圍能從50％以下調(diào)到100％，其快速調(diào)壓能大大減少對電網(wǎng)電壓的閃變危害，可不設(shè)SVC靜止無功補償裝置。由于調(diào)變能無級快速調(diào)壓，主控制角可接近于零度運行，保證高的功率因數(shù)，主變“F”繞組1、2、3檔快速調(diào)壓加調(diào)變在其調(diào)壓范圍內(nèi)無級快速調(diào)壓(二極管整流反應(yīng)速度0～3.3ms，PWM整流反應(yīng)速度近乎為0)以克服電弧電壓不穩(wěn)定引起的電流波動實現(xiàn)穩(wěn)流，電弧電壓波動引起網(wǎng)側(cè)電流的波動是有功電流的波動，有功波動引起電網(wǎng)電壓閃變小。在單純用傳統(tǒng)整流器靠主控制角的移相穩(wěn)流，由于主控制角的移相其無功分量大，所以無功電流造成的電網(wǎng)電壓幅值閃變大。擴大調(diào)壓范圍的另一種方法是采用增大主變粗調(diào)范圍的設(shè)計，如主變?nèi)龣n設(shè)計成50％、75％、100％，調(diào)變五檔細化調(diào)壓，經(jīng)計算用調(diào)變降低主變1檔電壓20％，降低3檔電壓11％，3檔的最低電壓是0.5×0.89＝0.445，再經(jīng)SCR移相降壓可達到40％。2.3調(diào)變閥側(cè)接PWM整流器的應(yīng)用設(shè)計舉例，如PWM整流器電流容量5％，則PWM整流器正負調(diào)壓范圍是10％，主變閥側(cè)三電平100％、90％、80％設(shè)計時，合成調(diào)壓范圍是105％～75％。2.4用于現(xiàn)有整流設(shè)備調(diào)壓方面的技術(shù)改造，如用網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓方案時調(diào)變網(wǎng)側(cè)繞組三進三出六只高壓套管，三根高壓出線接現(xiàn)有整流設(shè)備。如在電解鋁現(xiàn)有二極管整流裝置上使用網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓，只需在電網(wǎng)電源與現(xiàn)有整流變?nèi)桓邏禾坠苤g串一臺本發(fā)明的調(diào)變，原飽和電抗器反向通控制電流使飽和電抗器飽和。其有益效果同前，原二極管整流的有載調(diào)壓相當(dāng)于改變主變的變比，以電力電子開關(guān)式的幅值調(diào)壓代替飽和電抗器的移相調(diào)壓調(diào)節(jié)速度更快，同時沒有了飽和電抗器的噪音。如用閥側(cè)串級調(diào)壓方案，采取整流器與變壓器之間每相同相逆并聯(lián)交流銅排穿過“E”型鐵芯的調(diào)變窗口，該“E”型鐵芯的調(diào)變需三只。對于閥側(cè)串級調(diào)壓方案，在新制造的主變調(diào)變布置上調(diào)變可布置在主變前(如上述)也可布置與主變后，尤其主變閥側(cè)“F”型繞組抽頭整流時，調(diào)變必需在“F”型繞組中心點上即在主變后。圖1主變網(wǎng)側(cè)串級帶調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓整流原理電路圖2主變調(diào)變整流分離電路圖3主變正負移相共用一臺調(diào)變電路圖圖4調(diào)變一次繞組通斷控制整流電路圖5調(diào)變二次繞組通斷控制整流電路圖6主變閥側(cè)串級調(diào)壓電路圖圖7擴大調(diào)變調(diào)壓檔數(shù)電路圖8調(diào)變通斷開關(guān)移相工作時一種主變電流波形圖9一種調(diào)變無級調(diào)壓的模擬移相觸發(fā)電路圖圖10主變閥側(cè)正反星“F”繞組原理圖圖11主變2檔工作時正反星整流輸出電壓波形圖圖12主變閥側(cè)出線穿三只貫通式均流電抗器正視圖圖13擴大主變“F”繞組調(diào)壓范圍電路圖圖14主變“F”繞組變壓器出線布置圖圖15主變“F”繞組時整流器元件布置圖，1是交流銅排，2是快熔，3是SCR，4是直流銅排，上圖是俯視圖，下圖是側(cè)視圖。其他問題1.主變網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓時主變按電網(wǎng)額定電壓設(shè)計，而調(diào)變網(wǎng)側(cè)最大承受電壓小于電網(wǎng)電壓，主變調(diào)變兩臺變壓器高壓串聯(lián)送電過渡過程中主變激磁飽和時調(diào)變會受到?jīng)_擊過電壓。兩種解決辦法一起使用，一在調(diào)變閥側(cè)用空氣開關(guān)短接后送電，二在調(diào)變閥側(cè)通斷開關(guān)陽極和觸發(fā)極之間接壓敏電阻，壓敏電阻動作時觸發(fā)SCR導(dǎo)通以吸收主變勵磁涌流抑制過電壓。送電后由于調(diào)變?nèi)萘啃?，空載電流大，其勵磁阻抗小于主變勵磁阻抗，調(diào)變空載電壓小于主變空載電壓。2.移相問題在主變網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓主變一次曲折移相時調(diào)變一次也需相應(yīng)曲折移相。在主變網(wǎng)側(cè)正負移相共用一臺調(diào)變場合，調(diào)變一次不移相，PWM整流由于有移相功能所以調(diào)變一次不需移相。3.調(diào)變調(diào)壓范圍級差大小問題整流電路功率因數(shù)的計算整流電路功率因數(shù)等于波形因素乘以位移因素，當(dāng)P≥12時計算功率因數(shù)可忽略波形因素，位移因數(shù)的計算如下先計算α＝0時的位移因數(shù)，公式式μ°為自然換相重疊角。再計算控制角α?xí)r的位移因數(shù)，公式cosaN＝cosα-(1-cosN)……②式①式代入②式得式又α＝0時換相角與變壓器阻抗電壓ud％有關(guān)，有公式cosμ°＝1-ud％………④式將④式代入③式得根據(jù)電網(wǎng)電壓變壓器阻抗與電網(wǎng)電壓的關(guān)系如下<tablesid="table4"num="004"><tablewidth="576">電網(wǎng)電壓KV103566110阻抗值ud％5～77～98～109～11</table></tables>所以如變壓器阻抗ud％＝10％，任何時刻要cosaN＞0.9需cosα在0.95以上，就要保證調(diào)變每級級差在5％以內(nèi)。4.主控制角調(diào)壓范圍覆蓋調(diào)變調(diào)壓級數(shù)問題為了保證cos＞0.9在有載調(diào)壓開關(guān)電路中一般控制角10°～22°的調(diào)壓范圍覆蓋調(diào)壓檔數(shù)2～3檔，覆蓋過多將使正常運行調(diào)壓動作次數(shù)過多。而用發(fā)明電路由于能快速控制其主控制角cos5°以內(nèi)～cos18°左右調(diào)壓范圍覆蓋調(diào)變一級調(diào)壓范圍1.1～1.2倍左右即可。5.調(diào)變閥側(cè)二極管整流時其直流輸出與主整流器直流輸出并聯(lián)上要利用銅排的空間電抗減少SCR通斷開關(guān)的電流上升率。通斷開關(guān)無需延時移相時，用零電壓通斷開關(guān)代替普通通斷開關(guān)，調(diào)變閥側(cè)元件無需快熔保護。6.SCR及調(diào)變的數(shù)字觸發(fā)控制程序問題根據(jù)本發(fā)明的基本原理及用戶要求設(shè)計程序由單片機、PLC處理。7.主變網(wǎng)側(cè)串級整流時調(diào)變鐵芯是三相五柱式，主變閥側(cè)串級整流時調(diào)變鐵芯可以是三柱式。8.圖8主變電流波形只含特征諧波，經(jīng)分析主變串級整流主整流器采用現(xiàn)有技術(shù)配20％容量的調(diào)變二極管五檔整流其調(diào)壓范圍達80％～100％，同時設(shè)備正常運行在90％附近調(diào)壓其變壓器損耗與現(xiàn)有技術(shù)相近，所以主整流器采用SCR時完全可以取消有載調(diào)壓開關(guān)，主整流器采用二極管整流時使用有載調(diào)壓開關(guān)作啟動設(shè)備用。有益效果①主變閥側(cè)三電平調(diào)壓時調(diào)變?nèi)萘勘葌鹘y(tǒng)設(shè)計要小，裝置損耗小。②取消有載調(diào)壓開關(guān)場合，減少維修，同時能在整個調(diào)壓范圍內(nèi)快速實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，便于實現(xiàn)自動控制。③調(diào)變通斷開關(guān)移相調(diào)壓或PWM整流時功率因數(shù)高，主變損耗減小。④開辟了PWM整流新的應(yīng)用。權(quán)利要求1一種主變網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)串級式整流調(diào)壓電路，由整流主變、調(diào)變及主輔整流器組成，其特征是主變、調(diào)變網(wǎng)側(cè)繞組串聯(lián)或主變閥側(cè)與調(diào)變一次側(cè)串聯(lián)，主變閥側(cè)接SCR主整流器或主變配有載調(diào)壓閥側(cè)接二極管主整流器，調(diào)變閥側(cè)接二極管輔整流器或PWM輔整流器，兩直流輸出并聯(lián)。2根據(jù)權(quán)利要求1，其主變特征是主變閥側(cè)繞組是星形帶中間抽頭的“F”型式繞組，主變鐵芯是三相五柱式或主變閥側(cè)安裝三只均流電抗器；主變閥側(cè)采用傳統(tǒng)星或角繞組即現(xiàn)有技術(shù)整流與調(diào)變整流并聯(lián)，使用在調(diào)壓范圍不大的情況；若主變閥側(cè)中心點接二極管實現(xiàn)其擴大主變調(diào)壓范圍。3根據(jù)權(quán)利要求1，其調(diào)變特征是在主變網(wǎng)側(cè)串級整流時調(diào)變鐵芯是三相五柱式，一次繞組有帶抽頭有載分接調(diào)壓和不帶抽頭有載分接調(diào)壓，；調(diào)變二極管整流時閥側(cè)每相繞組單組或二組出線單相橋式整流配合通斷開關(guān)(或網(wǎng)側(cè)通斷開關(guān))控制實現(xiàn)三級或五級調(diào)壓及在主變閥側(cè)三電平整流時有級細化主變“F”型式繞組粗調(diào)電壓，通斷開關(guān)移相控制則調(diào)變無級調(diào)壓；調(diào)變與傳統(tǒng)整流設(shè)備串級整流用于現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)改造。4根據(jù)權(quán)利要求2，接“F”型式繞組的整流器特征是以普通橋式整流器雙倍元件獲得三檔電壓粗調(diào)。5根據(jù)權(quán)利要求3，通斷開關(guān)特征是SCR(或SSR固態(tài)繼電器)或SCR(或SSR)和機械開關(guān)并聯(lián)組合。專利摘要一種主變網(wǎng)側(cè)或閥側(cè)串級式整流調(diào)壓電路，由整流主變、調(diào)變及整流器組成，其特點是主變、調(diào)變網(wǎng)側(cè)繞組串聯(lián)，主變閥側(cè)接SCR或二極管整流器，調(diào)變閥側(cè)接二極管整流器或PWM整流器，兩直流輸出并聯(lián)。主變閥側(cè)繞組是同相逆并聯(lián)雙星形帶中間抽頭的繞組，經(jīng)橋式整流可產(chǎn)生三級電壓幅值粗調(diào)，調(diào)變閥側(cè)二極管整流時每相繞組單組或二組出線橋式整流配合SCR(或SSR固態(tài)繼電器)通斷開關(guān)移相控制，實現(xiàn)無級細化主變整流的幅值粗調(diào)電壓。適用于大功率整流調(diào)壓及快速實現(xiàn)電壓幅值調(diào)節(jié)減少電壓閃變的場合。主變網(wǎng)側(cè)串級調(diào)壓整流原理還可用于現(xiàn)有整流設(shè)備的技術(shù)改造。文檔編號H02M5/02GK1992497SQ200610077000公開日2007年7月4日申請日期2006年4月15日發(fā)明者盧建軍申請人:盧建軍導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan