CN1992497A

CN1992497A - 主变网侧及阀侧串级调压整流电路

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Publication number: CN1992497A
Application number: CN 200610077000
Authority: CN
Inventors: 卢建军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-30
Filing date: 2006-04-15
Publication date: 2007-07-04

Abstract

一种主变网侧或阀侧串级式整流调压电路，由整流主变、调变及整流器组成，其特点是主变、调变网侧绕组串联，主变阀侧接SCR或二极管整流器，调变阀侧接二极管整流器或PWM整流器，两直流输出并联。主变阀侧绕组是同相逆并联双星形带中间抽头的绕组，经桥式整流可产生三级电压幅值粗调，调变阀侧二极管整流时每相绕组单组或二组出线桥式整流配合SCR(或SSR固态继电器)通断开关移相控制，实现无级细化主变整流的幅值粗调电压。适用于大功率整流调压及快速实现电压幅值调节减少电压闪变的场合。主变网侧串级调压整流原理还可用于现有整流设备的技术改造。

Description

主变网侧及阀侧串级调压整流电路

技术领域：大功率整流技术领域

背景技术：

电化学用整流设备，因生产工艺的需要，其直流输出电压必须在大范围内连续可调。电化学、电冶金的企业，一般均采用有载调压开关作幅值调压晶闸管作相位调压。幅值调压电路主要有七种。

发明内容：

发明目的：众所周知电能的利用变电级数也称次数越少，电能损失越少，理想调压电路型式应是一次侧接额定电压，二次侧有载分接，铁芯额定磁密运行，变压器充分利用，无调变损耗，但由于二次侧电流太大，无法有载调压，大多采取调压绕组正反接自耦调压变压器供主变一次侧的方法实现调压，主变恒电流运行，其主变铜损不变，存在二次变压问题，必然多一级变电损耗，本发明主变和调变一次侧串联一级变压或主变阀侧串调变一次绕组，调变二次侧整流直供负载，主变二次侧抽头接晶闸管整流实现三级粗调，调变接PWM整流或二极管整流控制细化主变的三级粗调。调变取消有载调压开关采取SCR或PWM控制能在整个调压范围内快速实现电压调节。

工作原理：

1.主变网侧串级带调压开关调压电路整流原理

1.1图1所示，主变调变独立铁芯，主变网侧每相与调变每相串联后星接则调变网侧带中心点有载调压开关，若串联后角接则用线端调压开关，主调变低压侧并联，直接带整流器，(该电路需注意主变调变高低压绕组同名端)，实际使用的调压电路为粗细调电路(为现有技术图中未给出)。

1.2主变调变整流分离电路：图2所示，网侧接法如上，主变可控整流，调变二极管整流，两直流输出并联(主变调变高低压绕组同名端不再必要)，由于调变一次承受电压较小，主变SCR整流器对电流起控制作用，调变整流器输出的直流电流较小与主变一次电流是调变变比关系，不起控制作用，把通过调变一次的主变一次电流看作恒流源，调变一次由恒流源控制工作，二次感应相应整流电流，直流纹波电压经二极管桥给调变励磁，励磁电压由直流电压决定，直流纹波电压经调变一次绕组反映到网侧，实现主变降压。调变有载调压开关改变串入主变的电压大小来实现调压，当有载调压开关处于最高档，调变一次无电流，二次侧整流二极管不导通，调变无励磁。主变调变电压关系式u₂＝u₁/(k₁+k₂)，电流关系式i₂＝i₁×(k₁+k₂)式中k₁、k₂是主变调变变比，u₂、i₂是阀侧交流电压、主调变交流电流，u₁、i₁是网侧交流电压、交流电流。

该电路适用于调压范围不大情况，能移相，移相要求：经分析主变一次曲折移相时调变也需相应移相，为使移相简单可在调变阀侧曲折移相。在主变正负移相共用一台调变场合，调变不移相，调变阀侧二极管整流输出，典型电路见图3。

2.取消有载调压开关调压电路原理

2.1一种简单电路

取消图2中有载调压开关，调变网侧采用通断开关控制，电路见图4，通断开关接通时调变不工作，调变阀侧二极管承受反压，仅由主变可控整流，阀侧输出高电压。此时调变无任何损耗。通断开关断开时调变工作，阀侧输出低电压。通断开关有光控晶闸管及真空开关与光控晶闸管的并联组合。单纯真空开关有机械寿命、触头电磨损及断开时的过电压。

图5给出了在调变阀侧采用通断开关控制。通断开关有晶闸管SCR反并联或双向SCR(或SSR固态继电器)及低压开关与晶闸管的并联组合，低压型通断开关技术成熟，但调变工作时一直有损耗，即与设在网侧通断开关控制相比，开关接通时有调变的短路损耗，在可能的使用场合可以配合网侧通断开关，使阀侧SCR通断开关先接通短接调变，再接通网侧真空通断开关，断开时顺序相反，以减少调变损耗减少网侧通断开关的电磨损及过电压。

2.2主变阀侧串级调压整流电路

电路图6所示，主变阀侧经调变串级调压后接主整流器，调变二次侧接辅整流器，两直流输出并联，与主变网侧串级调压整流原理类似。该电路与二极管加饱和电抗器整流比较，阀侧串接的都是电磁器件，但作用不同，一个是移相调压一个是幅值调压。图6与主变带第三线圈有载调压供串联变压器的电路比较，图6主变无第三线圈及有载调压开关，调变的输入电能一个是主变阀侧供给，一个是由主变第三线圈正反激磁供给，经分析两种电路的损耗相似。

2.3扩大调变调压范围的电路

图7所示其原理，调变二次绕组每相二只绕组单相桥式整流，三相共六只绕组。同相绕组之间用两只通断开关，共k1～k6六只，一次侧绕组与主变网侧或阀侧串联，因直流电压近似不变，通断开关控制二次侧绕组串联或并联或短接以改变每相绕组的工作匝数，达到改变调变磁通，改变调变一次感应电压。

工作过程

a k1～k6全断开六只绕组单相桥式整流后并联输出的电流最高设为I_d，这时调变磁通φ_m最高，调变一次侧感应的电压最高，给主变的降压作用最大，设该最大电压为U。

b k1～k6全通调变绕组短接无整流输出，在一次侧给主变降低的电压最小，如忽略调变的短路电压，则认为是零。

c k2、k4、k6接通k1、k3、k5断，每相绕组串接(或k1、k3、k5接通k2、k4、k6断)，受主变恒流控制，调变网侧星接绕组每一时刻有二相恒流磁势，调变二次侧每相二只绕组串联感应整流输出电流，二相并联输出电流为I_d/2，励磁磁通为φ_m/2，串入网侧调压回路电压为U/2。

以上给出了调变的串级电压0、U/2、U实现三档电压调节，当通断开关移相控制时可实现五档电压调节并无级调压，在k2、k4、k6接通同时k1、k3、k5在该相主整流器触发脉冲后延时60°接通可实现U/4电压档，该工况下调变阀侧任何时刻两相电流中一相被短接无输出一相串联输出，主变电流波形平直。类似地在k1、k3、k5断开同时k2、k4、k6在该相主整流器触发脉冲后延时60°接通可实现3U/4电压档，该工况下调变阀侧任何时刻两相电流中一相并联输出一相串联输出，主变电流波形平直。图8是一工况下主整流器触发脉冲后延时90°时的主变电流波形，此时波形不平直，综上所述通断开关在0°～120°范围内延时并与三相整流巧妙配合隐含地增加了两档，获得调变在调压范围内五档电压调节并无级调压。该无级调压的模拟移相触发电路图9。

另外调变阀侧接PWM整流器，利用PWM整流器的能量双向传输特点可使主变网侧正负串级调压，PWM整流的调变容量是二极管整流的调变容量的一半，但两者的主变加调变的总损耗相同。

3.主变阀侧抽头“F”绕组工作原理

3.1调压工作原理：阀侧主电路原理接线如图10，阀侧正反星同相逆并联，每个绕组带中间抽头出线，两根出线接至各自桥式整流臂，中间抽头有三种电压粗调档位：1档最高档，a₁、b₁、c₁、-a₁、-b₁、-c₁相应桥臂工作输出电压U_d＝2×1.17U_φ1cosα(U_φ1阀侧全绕组相电压)；3档最低档电压a₂、b₂、c₂、-a₂、-b₂、-c₂工作输出电压U_d＝2×1.17U_φ2cosα(U_φ2阀侧绕组抽头相电压)；2档中间档设定为桥臂正星正极组a₂、b₂、c₂，负极组a₁、b₁、c₁，反星负极组-a₁、-b₁、-c₁，正极组-a₂、-b₂、-c₂导通，在正反星矢量图上如图10中某时间a₂、b₁；-a₁、-b₂导通，因星接绕组桥式整流是两组半波换相组的串联，则该中间档工作输出电压值为1.17(U_φ2+U_φ1)cosα。若单星电路使用该中间档导通方式存在变压器直流磁化，这是由于不对称导通在变压器铁芯上磁势不平衡，在大功率整流中必须消除，而双星同相逆并联能做到变压器不存在直流磁化，正反星两绕组抽头错开工作，如某时间正星a₂、b₁及反星-a₁、-b₂导通，ab两相工作总匝数相等，电流相等磁势平衡，极限情况演变成如某时间正星中心点、b₁及反星-a₁、中心点两相60°导通的六相半波整流，经波形分析2档工作时正星反星整流输出电压波形图11所示，两波形正交，正交频率150Hz，如不采取措施正反星整流输出在整流柜内并联，则空载时60°整流，负载大时正反星之间会产生150Hz的环流，解决环流方法有二种：第一种是主变采用三相五柱式铁芯，但不适用于超高压电网，第二种是变压器阀侧出线穿三只贯通式均流电抗器，见图12，此时主变可加Δ绕组，适用于超高压电网。

主变阀侧匝数	主变调压范围			主变阀侧匝数	主变调压范围
主变阀侧匝数	主变调压范围			主变阀侧匝数	主变调压范围		4匝	1档	100％	5匝	1挡	100％
抽头方式	2档	1-1/8＝87.5％		抽头方式	2档	1-1/10＝90％	4匝	1档	100％	5匝	1挡	100％
抽头方式	2档	1-1/8＝87.5％		抽头方式	2档	1-1/10＝90％	1/3	3档	1-1/4＝75％	1/4	3档	1-1/5＝80％
主变阀侧匝数	主变调压范围				主变阀侧匝数	主变调压范围		3档	1-1/4＝75％	1/4	3档	1-1/5＝80％
主变阀侧匝数	主变调压范围		6匝		主变阀侧匝数	主变调压范围		1档	100％	6匝	1档	100％
抽头方式1	2档	1-2/12＝83.3％	6匝		抽头方式2	2档	1-1/12＝917％	1档	100％	6匝	1档	100％
抽头方式1	2档	1-2/12＝83.3％	2/4		抽头方式2	2档	1-1/12＝917％	3档	1-2/6＝66.7％	1/5	3档	1-1/6＝833％
主变阀侧匝数	主变调压范围		2/4			主变阀侧匝数	主变调压范围		1-2/6＝66.7％	1/5	3档	1-1/6＝833％
主变阀侧匝数	主变调压范围		7匝	1档		主变阀侧匝数	主变调压范围		100％	8匝	1档	100％
抽头方式	2档	1-2/14＝85.7％	7匝	1档		抽头方式	2档	1-2/16＝875％	100％	8匝	1档	100％
抽头方式	2档	1-2/14＝85.7％	2/5	3档		抽头方式	2档	1-2/16＝875％	1-2/7＝71.4％	2/6	3档	1-2/8＝75％
主变阀侧匝数	主变调压范围		2/5	3档			主变阀侧匝数	主变调压范围		2/6	3档	1-2/8＝75％
主变阀侧匝数	主变调压范围		9匝	1档	100％		主变阀侧匝数	主变调压范围		9匝	1档	100％
抽头方式	2档	1-2/18＝89％	9匝	1档	100％		抽头方式2	2档	1-3/18＝833％	9匝	1档	100％
抽头方式	2档	1-2/18＝89％	2/7	3档	1-2/9＝77.8％		抽头方式2	2档	1-3/18＝833％	3/6	3档	1-3/9＝66.7％
主变阀侧匝数	主变调压范围		2/7	3档	1-2/9＝77.8％			主变阀侧匝数	主变调压范围		3档	1-3/9＝66.7％
主变阀侧匝数	主变调压范围		10匝	1档	100％	10匝		主变阀侧匝数	主变调压范围		1档	100％
抽头方式1	2档	1-2/20＝90％	10匝	1档	100％	10匝		抽头方式2	2档	1-3/20＝85％	1档	100％
抽头方式1	2档	1-2/20＝90％	2/8	3档	1-2/10＝80％	3/7		抽头方式2	2档	1-3/20＝85％	3档	1-3/10＝70％

常用整流电路有桥式整流及正反星带平衡电抗器半波整流，该主变2档整流的特点是桥式整流及正反星带平衡电抗器半波整流的结合。主变阀侧各种匝数下“F”绕组调压规划有关数据见上表。

4.调变调压档数与主变的配合

主变粗调档数三档，调变细调档数若5档，则主调变合成档数为15档。在实际使用中合成调压范围要满足负载调压范围，合成调压范围与负载要求调压范围若有偏差可改变主变阀侧匝数，选用相邻匝数数据，这对变压器的效率性能影响不大。根据设计的主变调压范围大小及满足0.9以上功率因素要求，确定调变细化级数。在调压范围小的场合，主变阀侧传统设计，仅用调变细化调压，以减少主整流器的复杂性。举二例说明如下：

主变阀侧匝数5匝，抽头方式1/4，主变调压范围1档100％，2档1-1/10＝90％，3档1-1/5＝80％。

调变细化档数通断两档，则调变调压范围100％和95％(主变1、2档之间)，主调变合成调压范围是100％、95％、90％、85.5％、80％、76％，如再计及控制角cosα＝0.95(该控制角值在一般情况下变压器ud％＜10％时满足功率因素0.9以上)则最低电压是76％×0.95＝72.2％。

调变细化档数三档，则调变调压范围100％、96.67％、93.33％(采用主变1、2档之间三等份)，主调变合成调压范围是100％、96.67％、93.33％、90％、、87％、84％、80％、77.3％、74.66％，如再计及控制角cosα＝0.95的数值则最低电压是74.66％×0.95＝71％。

以上数据是粗略数据，由于串联调压的非线性，最终计算要用前述电压公式具体计算。因叙述比较烦琐，且与这里数据近似，具体计算略。

5.扩大主变整流组调压范围的电路

电路原理如图13，主变中心点增加负极组二极管，当需要50％以下电压时关闭负极组晶闸管，主变铁芯若三相五柱式，电路变成正反星带平衡电抗器整流。主变若阀侧加均流电抗器情况此时电路变成正反星六相半波整流，电抗器通单方向直流自饱和工作，不产生压降，此时若主变加Δ绕组可给六相半波整流产生的三次谐波电流流通，变压器加Δ绕组同时优化变压器电磁性能，主变在110KV、220KV电网上使用时必须设置Δ绕组作稳定绕组，避免过电压发生。图12半波整流情况下不形成同相逆并联，变压器大电流引出应如何处理？因为半波整流电流单方向，变压器箱壁磁化饱和后对脉动直流其ΔB很小，不引起太大涡流损耗，仅出线相与相之间变压器箱壁有变化，该部分采取防磁措施。六相半波整流元件利用率低，但在该电路中不是主要矛盾。

具体实施方式

1.主变阀侧抽头F绕组具体实施方式：主变出线为保持在各种转换下主变与整流器之间阀侧同相逆并联铜排各相感抗对称性，采用如图13所示变压器器身出线方案及图14所示的整流柜交直流铜排、整流元件、快熔布置方案。因每相出线与抽头之间电压差较小，为保证同相逆并联效果，这两个出线之间铜排可适当靠近固定安装。1、3档工作时整流器元件导通顺序为传统技术，2档工作时导通元件转换顺序为

正星组	a2、b1	a2、c1	b2、c1	b2、a1	a1、c2	b1、c2	a2、b1	……
正星组	a2、b1	a2、c1	b2、c1	b2、a1	a1、c2	b1、c2	a2、b1	……	反星组	-a1、-b2	-a1、-c2	-b1、-c2	-b1、-a2	-a2、-c1	-b2、-c1	-a1、-b2	……

2.主变与调变各种组合方案及应用

序号	调变阀侧方案	序号	主变阀侧方案	串级调压方案
序号	调变阀侧方案	序号	主变阀侧方案	串级调压方案	1	二次绕组(每相一只或二只)单相桥式整流及其通断开关移相调压控制构成多档位调压	3	单电平传统型式绕组电路	主变网侧串级调压
2	调变阀侧接PWM整流器	4	三电平“F”型绕组电路	主变阀侧串级调压	1	二次绕组(每相一只或二只)单相桥式整流及其通断开关移相调压控制构成多档位调压	3	单电平传统型式绕组电路	主变网侧串级调压

根据负载性质调压范围及快速性和损耗要求综合设计，选择上表中组合。

2.1在铝电解及氯碱离子膜电解SCR 80～105％调压范围场合，两种调压方案，第一种表中1、4组合方案，如主变阀侧F绕组5匝，调变设计5％电压调节范围；第二种表中1、3组合方案，对氯碱整流为满足调压范围设置传统有载调压作启动电槽等用途使用，主变串级3级或5级调压作正常运行时应对电网电压波动使用，所以正常运行可无人操作，同时大大减少有载调压开关动作。对铝厂为减少有载调压开关的动作次数，用饱和电抗器深控和增大SCR的控制角来应对阳极效应时槽电压的突升，必带来cosα低，使用发明电路在发生阳极效应时能快速调压，无需SCR的控制角深控。在铝厂如电网供电电压波动较小取消有载调压或自耦有载调变平稳电网电压后接主变，使用表中1、3组合方案，主变采用串级调压，阀侧传统绕组，使用传统各种整流方式，调变二次侧通断开关断开正常运行，发生阳极效应时接通升压，保证功率因数高无需无功补偿，主控制角小对非特征谐波抑制有利，同时大部分时间在无阳极效应工况下主变调变阀侧并联运行，主变压器损耗小。

2.2应用于直流炼钢电弧炉功率调压及快速调压，用图13扩大的调压范围能从50％以下调到100％，其快速调压能大大减少对电网电压的闪变危害，可不设SVC静止无功补偿装置。由于调变能无级快速调压，主控制角可接近于零度运行，保证高的功率因数，主变“F”绕组1、2、3档快速调压加调变在其调压范围内无级快速调压(二极管整流反应速度0～3.3ms，PWM整流反应速度近乎为0)以克服电弧电压不稳定引起的电流波动实现稳流，电弧电压波动引起网侧电流的波动是有功电流的波动，有功波动引起电网电压闪变小。在单纯用传统整流器靠主控制角的移相稳流，由于主控制角的移相其无功分量大，所以无功电流造成的电网电压幅值闪变大。扩大调压范围的另一种方法是采用增大主变粗调范围的设计，如主变三档设计成50％、75％、100％，调变五档细化调压，经计算用调变降低主变1档电压20％，降低3档电压11％，3档的最低电压是0.5×0.89＝0.445，再经SCR移相降压可达到40％。

2.3调变阀侧接PWM整流器的应用设计举例，如PWM整流器电流容量5％，则PWM整流器正负调压范围是10％，主变阀侧三电平100％、90％、80％设计时，合成调压范围是105％～75％。

2.4用于现有整流设备调压方面的技术改造，如用网侧串级调压方案时调变网侧绕组三进三出六只高压套管，三根高压出线接现有整流设备。如在电解铝现有二极管整流装置上使用网侧串级调压，只需在电网电源与现有整流变三只高压套管之间串一台本发明的调变，原饱和电抗器反向通控制电流使饱和电抗器饱和。其有益效果同前，原二极管整流的有载调压相当于改变主变的变比，以电力电子开关式的幅值调压代替饱和电抗器的移相调压调节速度更快，同时没有了饱和电抗器的噪音。如用阀侧串级调压方案，采取整流器与变压器之间每相同相逆并联交流铜排穿过“E”型铁芯的调变窗口，该“E”型铁芯的调变需三只。对于阀侧串级调压方案，在新制造的主变调变布置上调变可布置在主变前(如上述)也可布置与主变后，尤其主变阀侧“F”型绕组抽头整流时，调变必需在“F”型绕组中心点上即在主变后。

附图说明

图1主变网侧串级带调压开关调压整流原理电路

图2主变调变整流分离电路

图3主变正负移相共用一台调变电路图

图4调变一次绕组通断控制整流电路

图5调变二次绕组通断控制整流电路

图6主变阀侧串级调压电路图

图7扩大调变调压档数电路

图8调变通断开关移相工作时一种主变电流波形

图9一种调变无级调压的模拟移相触发电路图

图10主变阀侧正反星“F”绕组原理图

图11主变2档工作时正反星整流输出电压波形图

图12主变阀侧出线穿三只贯通式均流电抗器正视图

图13扩大主变“F”绕组调压范围电路图

图14主变“F”绕组变压器出线布置图

图15主变“F”绕组时整流器元件布置图，1是交流铜排，2是快熔，3是SCR，4是直流铜排，上图是俯视图，下图是侧视图。

其他问题

1.主变网侧串级调压时主变按电网额定电压设计，而调变网侧最大承受电压小于电网电压，主变调变两台变压器高压串联送电过渡过程中主变激磁饱和时调变会受到冲击过电压。两种解决办法一起使用，一在调变阀侧用空气开关短接后送电，二在调变阀侧通断开关阳极和触发极之间接压敏电阻，压敏电阻动作时触发SCR导通以吸收主变励磁涌流抑制过电压。送电后由于调变容量小，空载电流大，其励磁阻抗小于主变励磁阻抗，调变空载电压小于主变空载电压。

2.移相问题在主变网侧串级调压主变一次曲折移相时调变一次也需相应曲折移相。在主变网侧正负移相共用一台调变场合，调变一次不移相，PWM整流由于有移相功能所以调变一次不需移相。

3.调变调压范围级差大小问题

整流电路功率因数的计算

整流电路功率因数等于波形因素乘以位移因素，当P≥12时计算功率因数可忽略波形因素，位移因数的计算如下：

先计算α＝0时的位移因数，公式式

μ°为自然换相重叠角。

再计算控制角α时的位移因数，公式cos_aN＝cosα-(1-cos_N)……②式

①式代入②式得

式又α＝0时换相角与变压器阻抗电压u_d％有关，有公式cosμ°＝1-u_d％………④式

将④式代入③式得

根据电网电压变压器阻抗与电网电压的关系如下：

电网电压KV	10	35	66	110
电网电压KV	10	35	66	110	阻抗值ud％	5～7	7～9	8～10	9～11

所以如变压器阻抗u_d％＝10％，任何时刻要cos_aN＞0.9需cosα在0.95以上，就要保证调变每级级差在5％以内。

4.主控制角调压范围覆盖调变调压级数问题

为了保证cos＞0.9在有载调压开关电路中一般控制角10°～22°的调压范围覆盖调压档数2～3档，覆盖过多将使正常运行调压动作次数过多。而用发明电路由于能快速控制其主控制角cos5°以内～cos18°左右调压范围覆盖调变一级调压范围1.1～1.2倍左右即可。

5.调变阀侧二极管整流时其直流输出与主整流器直流输出并联上要利用铜排的空间电抗减少SCR通断开关的电流上升率。通断开关无需延时移相时，用零电压通断开关代替普通通断开关，调变阀侧元件无需快熔保护。

6.SCR及调变的数字触发控制程序问题

根据本发明的基本原理及用户要求设计程序由单片机、PLC处理。

7.主变网侧串级整流时调变铁芯是三相五柱式，主变阀侧串级整流时调变铁芯可以是三柱式。

8.图8主变电流波形只含特征谐波，经分析主变串级整流主整流器采用现有技术配20％容量的调变二极管五档整流其调压范围达80％～100％，同时设备正常运行在90％附近调压其变压器损耗与现有技术相近，所以主整流器采用SCR时完全可以取消有载调压开关，主整流器采用二极管整流时使用有载调压开关作启动设备用。

有益效果：

①主变阀侧三电平调压时调变容量比传统设计要小，装置损耗小。

②取消有载调压开关场合，减少维修，同时能在整个调压范围内快速实现电压调节，便于实现自动控制。

③调变通断开关移相调压或PWM整流时功率因数高，主变损耗减小。

④开辟了PWM整流新的应用。

Claims

1一种主变网侧及阀侧串级式整流调压电路，由整流主变、调变及主辅整流器组成，其特征是主变、调变网侧绕组串联或主变阀侧与调变一次侧串联，主变阀侧接SCR主整流器或主变配有载调压阀侧接二极管主整流器，调变阀侧接二极管辅整流器或PWM辅整流器，两直流输出并联。

2根据权利要求1，其主变特征是主变阀侧绕组是星形带中间抽头的“F”型式绕组，主变铁芯是三相五柱式或主变阀侧安装三只均流电抗器；主变阀侧采用传统星或角绕组即现有技术整流与调变整流并联，使用在调压范围不大的情况；若主变阀侧中心点接二极管实现其扩大主变调压范围。

3根据权利要求1，其调变特征是在主变网侧串级整流时调变铁芯是三相五柱式，一次绕组有带抽头有载分接调压和不带抽头有载分接调压，；调变二极管整流时阀侧每相绕组单组或二组出线单相桥式整流配合通断开关(或网侧通断开关)控制实现三级或五级调压及在主变阀侧三电平整流时有级细化主变“F”型式绕组粗调电压，通断开关移相控制则调变无级调压；调变与传统整流设备串级整流用于现有设备的技术改造。

4根据权利要求2，接“F”型式绕组的整流器特征是以普通桥式整流器双倍元件获得三档电压粗调。

5根据权利要求3，通断开关特征是SCR(或SSR固态继电器)或SCR(或SSR)和机械开关并联组合。