CN102629763A - 低压侧滤波补偿节能型整流变压器 - Google Patents

低压侧滤波补偿节能型整流变压器 Download PDF

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Abstract

一种低压侧滤波补偿节能型整流变压器,滤波补偿变压器低压侧的两个绕组分别与主变压器的两个正反角接低压绕组连接在一起，滤波补偿变压器高压绕组电压，高压侧外连接滤波器、无功补偿装置，滤波补偿变压器高压侧对低压侧阻抗需设计得很小，通常情况下要求为整流变压器中调压变压器网侧对主变压器阀侧总阻抗的10%以下。本发明具有如下优点：1、整流变压器损耗低、效率高，绿色节能；2、变压器噪音低，环保；3、整流变压器对网侧功率因素高；4、整流变压器对电网输出谐波小；5、变压器结构紧凑、占地面积小。

Description

低压侧滤波补偿节能型整流变压器
技术领域
本发明涉及一种整流变压器，尤其涉及一种低压侧滤波补偿节能型整流变压器。
背景技术
 电解工业、电炉工业中广泛使用交流变直流的供电方式，其中的关键设备为整流（电炉）变压器。例如电解铝整流变压器、化工用整流变压器、电炉用整流变压器。这类工业用变压器阀侧负载直流电压通常非常低（仅100V～2000V），阀侧负载直流电流却非常大，最大可达100kA/台。因此，这类工业用变压器中含有大量谐波损耗、功率因数也较低，而且会导致噪音大，效率低，不符合绿色节能的要求。并且，变压器的谐波电流会窜扰入电网，对电网咋成谐波污染，影响电网的安全运行。这类变压器为提高功率因数、降低网侧谐波输入，通常在调压变压器上增加一个绕组用来进行滤波和无功功率补偿。这种方法仅能满足供电部门对工厂的供电要求，不能降低变压器内的谐波，也就不能减少谐波产生的各类损耗、噪音。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种低压侧滤波补偿节能型整流变压器, 可以彻底的消除整流变压器各个主要部件的谐波，降低谐波损耗，从而提高整流变压器的运行效率，降低变压器噪音，打造一个绿色节能的工业用整流变压器。
本发明是这样来实现的，它包括调压变压器、主变压器、滤波补偿变压器，其特征在于：调压变压器连接主变压器，主变油箱中设置一个滤波补偿变压器，滤波补偿变压器的低压侧有两个角接绕组，分别组成正角接和反角接，滤波补偿变压器低压侧的两个绕组分别与主变压器的两个正反角接低压绕组连接在一起，滤波补偿变压器高压绕组电压（10kV～35 kV），高压侧外连接滤波器、无功补偿装置，滤波补偿变压器高压侧对低压侧阻抗需设计得很小，通常情况下要求为整流变压器中调压变压器网侧对主变压器阀侧总阻抗的10%以下。
所述  滤波补偿变压器采用低阻抗结构，滤波补偿变压器绕组采用全交错式线圈结构，将低压正角接绕组、高压侧绕组、低压反角接绕组依次沿轴向交错布置；滤波补偿变压器设计为单独的器身结构或和主变压器一起设计为共轭式结构。采用共轭式结构可以降低成本、且主变压器、滤波补偿变压器间的低压连接引线距离短、方便，可以降低引线损耗。
节能降噪原理：
本发明专利提出了一种低压侧滤波补偿节能型整流变压器。该变压器由于在变压器中增加了一个采用滤波补偿变压器，而且整流变压器阀侧低压铜排由于直接与滤波补偿变压器低压铜排直接相连，这样来自于直流负载的各谐波电流将通过滤波补偿变压器进行滤波。该技术比较关键的一个参数是滤波补偿变压器的阻抗需设计得非常小，通常情况下要求为整流变压器网侧对阀侧总阻抗的10%以下，只有这样负载端产生的90%以上的谐波电流才能被滤波器滤除。整流变压器的主要部件调变、主变中将几乎不含谐波，因此变压器总体损耗降低、谐波噪音也大幅度降低，运行效率得到很大提高，功率因素也得到提高。
本发明具有如下优点：1、整流变压器损耗低、效率高，绿色节能；2、变压器噪音低，环保；3、整流变压器对网侧功率因素高；4、整流变压器对电网输出谐波小；5、变压器结构紧凑、占地面积小。
附图说明
图1为实施例1线路原理图。
图2为实施例2线路原理图。
在图中，1为调压变压器；2为主变压器；3为饱和电抗器；4为二极管桥式整流柜；5滤波器；6为滤波补偿变压器；7为直流负载 8为调压变压器；9为主变压器；10为可控硅桥式整流柜；11滤波器；12为滤波补偿变压器；13为直流负载。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明包括调压变压器1、主变压器2、滤波补偿变压器6、饱和电抗器3组成，通常情况下调压变压器1单独放置在一个油箱中；主变压器2、滤波补偿变压器6、饱和电抗器3放置在另一个油箱中。主变压器2一次侧采用曲折形移相（或多边形移相）。主变压器2阀侧通常采用同相逆并联结构，有两个阀侧绕组分别接成正角接绕组和反角接绕组。滤波补偿变压器6低压侧有两个角接绕组，分别组成正角接和反角接。滤波补偿变压器6低压侧的两个绕组分别与主变压器2的两个低压绕组连接在一起。滤波补偿变压器6高压侧外可连接滤波器5、无功补偿装置。滤波补偿变压器6高压侧对低压侧阻抗需设计得很小，通常情况下要求为整流变压器中调压变压器网侧对主变压器阀侧总阻抗的10%以下。为满足滤波补偿变压器的阻抗要求，滤波补偿变压器6绕组采用全交错式线圈结构，将低压正角接绕组、高压侧绕组、低压反角接绕组依次沿轴向交错布置。滤波补偿变压器6可设计为单独的器身结构，也可以和主变压器2一起设计为共轭式结构。饱和电抗器通过二极管桥式整流柜4连接直流负载7，采用共轭式结构可以降低成本、且主变压器、滤波补偿变压器间的低压连接引线距离短、方便，可以降低引线损耗。
实施例2：
如图2所示，本发明包括调压变压器8、主变压器9、滤波补偿变压器12，通常情况下调压变压器8单独放置在一个油箱中；主变压器9、滤波补偿变压器12放置在另一个油箱中。主变压器9一次侧采用曲折形移相（或多边形移相）。主变压器9阀侧通常采用同相逆并联结构，有两个阀侧绕组分别接成正角接绕组和反角接绕组。滤波补偿变压器12低压侧有两个角接绕组，分别组成正角接和反角接。滤波补偿变压器12低压侧的两个绕组分别与主变压器9的两个低压绕组连接在一起。滤波补偿变压器12高压侧外可连接滤波器11、无功补偿装置。滤波补偿变压器12高压侧对低压侧阻抗需设计得很小，通常情况下要求为整流变压器中调压变压器网侧对主变压器阀侧总阻抗的10%以下。为满足滤波补偿变压器的阻抗要求，滤波补偿变压器绕组采用全交错式线圈结构，将低压正角接绕组、高压侧绕组、低压反角接绕组依次沿轴向交错布置。滤波补偿变压器可设计为单独的器身结构，也可以和主变压器一起设计为共轭式结构。主变压器通过可控硅桥式整流柜10连接直流负载13，采用共轭式结构可以降低成本、且主变压器、滤波补偿变压器间的低压连接引线距离短、方便，可以降低引线损耗。

Claims (2)

1.一种低压侧滤波补偿节能型整流变压器,它包括调压变压器、主变压器、滤波补偿变压器，其特征在于：调压变压器连接主变压器，主变油箱中设置一个滤波补偿变压器，滤波补偿变压器的低压侧有两个角接绕组，分别组成正角接和反角接，滤波补偿变压器低压侧的两个绕组分别与主变压器的两个正反角接低压绕组连接在一起，滤波补偿变压器高压绕组电压，高压侧外连接滤波器、无功补偿装置，滤波补偿变压器高压侧对低压侧阻抗需设计得很小，通常情况下要求为整流变压器中调压变压器网侧对主变压器阀侧总阻抗的10%以下。
2.根据权利要求1所述的低压侧滤波补偿节能型整流变压器，其特征是   滤波补偿变压器采用低阻抗结构，滤波补偿变压器绕组采用全交错式线圈结构，将低压正角接绕组、高压侧绕组、低压反角接绕组依次沿轴向交错布置；滤波补偿变压器设计为单独的器身结构或和主变压器一起设计为共轭式结构。
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