CN101951171A - 变压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以减小整流电源的谐波污染、提高整流电源的功率因素的变压装置，包括：调压变压器、有载调压开关以及若干对延边三角形移相变压器，所有移相变压器的移相角均采用非对称式结构，调压变压器的输入端与交流电相连，调压变压器的输出端与有载调压开关的输入端相连，有载调压开关的输出端与移相变压器的输入绕组相连，移相变压器输出绕组的一端与相应平衡电抗器的输入端相连，移相变压器输出绕组的另一端与相应平衡电抗器的输出端构成变压装置的一对输出端。本发明主要用于真空熔炼电弧炉等大功率整流电源中。

Description

变压装置

技术领域

本发明涉及到一种可根据整流器的输出负荷来调节整流器的输入电压的变压装置。

背景技术

传统的变压装置，其结构包括：单器身的变压器和一台与变压器相对应的平衡电抗器。该变压装置与六脉波整流器配套使用构成整流电源，由于变压装置中的变压器不调压、不移相，即变压器输出恒定不变的二次电压，整个变压装置输出的直流电压，完全靠可控硅整流器的导通角来调整，因此，当整流器输出电压很低时，控制角很大，从则导致系统的功率因素很低，一般只在0.6左右，有时可低至0.3，无功容量很大，即变压器吸收了很大电源容量，而输出的有功容量却很小；无功不仅会产生大量的热能，而且增加杂撒损耗，会出现变压器过热现象。除此之外，由于不移相，整流后为六脉波电源，其中含有5、7、11和13次等谐波分量，这些谐波分量使电网的供电质量变坏，产生的磁场对周围的通信及电力设施带来不利影响，甚至会干扰电子设备的运行，高次谐波在电网中的不利影响通常在供电系统里叫谐波污染。为了减小谐波污染，提高电网的供电质量，解决的办法只有增加无功补偿和谐波抑制器等辅助设备，这套设备不仅会增加投资，消耗能源，而且，还增加了设备的维护量，增加了故障点；一旦这两个设备如果参数计算有误，还会互相影响，甚至会损坏其中的电容器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以减小整流电源的谐波污染、提高整流电源的功率因素的变压装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：变压装置，包括：调压变压器、有载调压开关以及若干对移相变压器，所有的移相变压器的移相角均采用非对称式结构，所述调压变压器的输入端与交流电相连，调压变压器的输出端与有载调压开关的输入端相连，有载调压开关的输出端与移相变压器的输入绕组相连，移相变压器输出绕组的一端与相应平衡电抗器的输入端相连，移相变压器输出绕组的另一端与相应平衡电抗器的输出端构成变压装置的一对输出端。

所述的移相变压器为延边三角形移相变压器。

每对移相变压器的移相角相差30度。

所述的移相变压器有一对，其中，一台移相变压器的移相角为7.5度，另一台移相变压器的移相角为-22.5度。

所述的移相变压器有两对，其中，第一对中的一台移相变压器的移相角为7.5度，另一台移相变压器的移相角为-22.5度，第二对中的一台移相变压器的移相角为-7.5度，另一台移相变压器的移相角为22.5度。

本发明的有益效果是：由于设置了独立的调压变压器，可以最大限度进行有载调压，基本满足负载电压的变化，因而使可控硅的控制角尽量小，功率因素可达到0.92以上，得到了大幅度地提高，不用无功补偿即可满足电网的要求；除此之外，通过采用具有不对称结构的多对移相变压器，与整流器构成12脉波、24脉波甚至更高脉波的整流电源，消除了5和7次等谐波分量，大大降低了整流电源的谐波污染，不用装设谐波抑制器，就可满足电网的要求。由于不用装设谐波抑制器和无功补偿，不仅节省了投资，节约能源，而且大大减少了故障点和维护量。

附图说明

图1是采用本发明构成的12脉波的整流电源的电原理结构示意图。

图中：1、调压变压器，2、有载调压开关，3、第一移相变压器，4、第二移相变压器，5、第一平衡电抗器，6、第二平衡电抗器，7、整流器，8、负载。

图2是采用本发明构成的24脉波的整流电源的电原理结构示意图。

图中：1、调压变压器，2、有载调压开关，3、第一移相变压器，4、第二移相变压器，5、第一平衡电抗器，6、第二平衡电抗器，7、整流器，8、负载，9、第三移相变压器，10、第四移相变压器，11、第三平衡电抗器，12、第四平衡电抗器。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

实施例一：

如图1所示，本发明所述的变压装置，包括：调压变压器1、有载调压开关2以及一对延边三角形移相变压器即第一移相变压器3和第二移相变压器4，第一移相变压器3和第二移相变压器4的移相角采用非对称式结构，分别为7.5度和-22.5度，相差30度，调压变压器1的输入端与三相交流电相连，调压变压器1的输出端与有载调压开关2的输入端相连，有载调压开关2的输出端与第一移相变压器3和第二移相变压器4的输入绕组相连，第一移相变压器3输出绕组的一端与第一平衡电抗器5的输入端相连，第一移相变压器3输出绕组的另一端与第一平衡电抗器5的输出端构成变压装置的一对输出端，第二移相变压器4输出绕组的一端与第二平衡电抗器6的输入端相连，第二移相变压器4输出绕组的另一端与第二平衡电抗器6的输出端构成变压装置的又一对输出端。上述移相角的偏差控制在0.1度范围内。

实际应用时，作为上述变压装置的输出端的第一移相变压器3以及第二移相变压器4输出绕组的输出端与整流器7的输入端相连，构成12脉波的整流电源。使用时，上述变压装置的第一平衡电抗器5和第二平衡电抗器6的输出端与负载8的负极相连，整流器7的输出端与负载8正极相连。

实施例二：

如图2所示，本发明所述的变压装置，包括：调压变压器1、有载调压开关2以及两对延边三角形移相变压器即第一移相变压器3和第二移相变压器4以及第三移相变压器9和第四移相变压器10，第一移相变压器3、第二移相变压器4以及第三移相变压器9、第四移相变压器10的移相角均采用非对称式结构，分别为7.5度和-22.5度以及-7.5度和22.5度，第一移相变压器3与第二移相变压器4的移相角相差30度，第三移相变压器9与第四移相变压器10的移相角相差30度，调压变压器1的输入端与三相交流电相连，调压变压器1的输出端与有载调压开关2的输入端相连，有载调压开关2的输出端与第一移相变压器3和第二移相变压器4以及第三移相变压器9和第四移相变压器10的输入绕组相连，第一移相变压器3输出绕组的一端与第一平衡电抗器5的输入端相连，第一移相变压器3输出绕组的另一端与第一平衡电抗器5的输出端构成变压装置的第一对输出端，第二移相变压器4输出绕组的一端与第二平衡电抗器6的输入端相连，第二移相变压器4输出绕组的另一端与第二平衡电抗器6的输出端构成变压装置的第二对输出端，第三移相变压器9输出绕组的一端与第三平衡电抗器11的输入端相连，第三移相变压器9输出绕组的另一端与第三平衡电抗器11的输出端构成变压装置的第三对输出端，第四移相变压器10输出绕组的一端与第四平衡电抗器12的输入端相连，第四移相变压器10输出绕组的另一端与第四平衡电抗器12的输出端构成变压装置的第四对输出端。上述移相角的偏差控制在0.1度范围内。

实际应用时，作为上述变压装置输出端的第一移相变压器3和第二移相变压器4以及第三移相变压器9和第四移相变压器10输出绕组的输出端与整流器7的输入端相连，构成24脉波的整流电源。使用时，上述变压装置的第一平衡电抗器5和第二平衡电抗器6以及第三平衡电抗器11和第四平衡电抗器12的输出端与负载8的负极相连，整流器7的输出端与负载8正极相连。

Claims (5)

1.变压装置，其特征在于：该变压装置包括调压变压器、有载调压开关以及若干对移相变压器和相应台数的平衡电抗器，所有的移相变压器的移相角均采用非对称式结构，所述调压变压器的输入端与交流电相连，调压变压器的输出端与有载调压开关的输入端相连，有载调压开关的输出端与移相变压器的输入绕组相连，移相变压器输出绕组的一端与相应平衡电抗器的输入端相连，移相变压器输出绕组的另一端与相应平衡电抗器的输出端构成变压装置的一对输出端。

2.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于：所述的移相变压器为延边三角形移相变压器。

3.如权利要求1或2所述的变压装置，其特征在于：每对移相变压器的移相角相差30度。

4.如权利要求3所述的变压装置，其特征在于：所述的移相变压器有一对，其中，一台移相变压器的移相角为7.5度，另一台移相变压器的移相角为-22.5度。

5.如权利要求3所述的变压装置，其特征在于：所述的移相变压器有两对，其中，第一对中的一台移相变压器的移相角为7.5度，另一台移相变压器的移相角为-22.5度，第二对中的一台移相变压器的移相角为-7.5度，另一台移相变压器的移相角为22.5度。

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