房雪利

黑龍江省富錦供電公司

交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中整流變壓器的應(yīng)用分析

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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，科學(xué)手段也在日益進(jìn)步。就交流變頻調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，相關(guān)單位在該系統(tǒng)中將整流變壓器應(yīng)用到實(shí)際工作中有著顯著的效果。對(duì)此，本文主要從傳動(dòng)整流變壓器的運(yùn)行特點(diǎn)、傳動(dòng)整流變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，依據(jù)整流變壓器實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)用戶提出幾點(diǎn)建議，旨在為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)奉獻(xiàn)出自己的一份力量。

變壓器；變頻調(diào)速；整流

隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣下，與其相對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)整流變壓器也得到而相關(guān)領(lǐng)域的認(rèn)可，其需求量在大幅度的上升。因?yàn)閭鲃?dòng)整流變壓器對(duì)交流變頻系統(tǒng)運(yùn)作中扮演著重要的角色，其所具備的安全性能就會(huì)對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)是否能夠順利運(yùn)作起到了重要的作用。倘若因?yàn)檎髯儔浩魉a(chǎn)生的故障而致使生產(chǎn)線停運(yùn)，那么所造成的損失會(huì)很大。因此，為了進(jìn)一步提高傳動(dòng)整流變壓器的質(zhì)量，本文主要從傳動(dòng)整流變壓器的運(yùn)行特點(diǎn)、傳動(dòng)整流變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并提出相關(guān)建議，提供給相關(guān)人士。

1 、傳動(dòng)整流變壓器的運(yùn)行特點(diǎn)

用于交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中的傳動(dòng)整流變壓器（以下簡(jiǎn)稱整流變壓器）與常規(guī)的電力變壓器相比，其運(yùn)行條件更加惡劣，這主要是由所帶負(fù)荷的工藝條件決定的，整流變壓器設(shè)計(jì)制造時(shí)要重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面。

1.1 變頻系統(tǒng)的整流單元和逆變單元會(huì)產(chǎn)生高次諧波，反饋至整流變壓器上，會(huì)增加諧波損耗并使繞組和鐵心的溫升升高，降低變壓器使用效率。

1.2 整流變壓器網(wǎng)側(cè)的高頻過(guò)電壓會(huì)耦合到閥側(cè)，可能對(duì)閥側(cè)整流元件造成影響甚至破壞，影響整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 、傳動(dòng)整流變壓器的設(shè)計(jì)

根據(jù)整流變壓器的運(yùn)行特點(diǎn)，為了使整流變壓器在惡劣的運(yùn)行條件下不致?lián)p壞，下面從幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。

2.1 高低壓繞組間增加接地屏蔽

倘若變壓器網(wǎng)繞組遭受到電壓以后，那么閥側(cè)繞組上就可以發(fā)現(xiàn)高電位，假如這個(gè)電位已經(jīng)比相應(yīng)的耐受值還要大，那么就會(huì)在一定程度上對(duì)閥側(cè)元件帶來(lái)?yè)p害，從而對(duì)變頻調(diào)速體系的穩(wěn)定性帶來(lái)不利影響。所以，為了確保相應(yīng)的整流元件，相關(guān)人員通常都會(huì)在相應(yīng)的位置上安置接地屏蔽一起。就接地屏蔽而言，能夠在相應(yīng)繞組經(jīng)過(guò)高頻電壓以后，就可以將電容電流采取接地屏蔽的形式進(jìn)行釋放，減少出現(xiàn)過(guò)高電壓的現(xiàn)象，避免對(duì)閥側(cè)整流元件帶來(lái)破壞。除此之外，提高接地屏蔽質(zhì)量還可以在某種程度上將高次諧波的污染概率減少。

2.2 加強(qiáng)繞組匝絕緣的耐電強(qiáng)度

在變頻調(diào)速手段逐漸創(chuàng)新的形勢(shì)下，IGBT、IGCT和IECT等相關(guān)器件在我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域得到了普遍的認(rèn)可，使變頻調(diào)速體系動(dòng)態(tài)會(huì)有著很強(qiáng)的反應(yīng)，然而會(huì)發(fā)生電壓變化率的情況，簡(jiǎn)單的說(shuō)是將dv∕dt進(jìn)行變大。與此同時(shí)，整流變壓器還會(huì)在一定程度上會(huì)因電機(jī)共模電壓而受到干擾，進(jìn)而使相應(yīng)的電壓值也會(huì)逐漸增加。為了進(jìn)一步確保整流變壓器能夠順利的運(yùn)作，繞組的匝絕緣一定要比相應(yīng)的電壓器具備更多的裕度，這樣也使絕緣試驗(yàn)工作面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3 、根據(jù)整流變壓器使用情況對(duì)用戶的幾點(diǎn)建議

3.1 繞組溫控器的使用

通常情況下，中小型變壓器所產(chǎn)生的溫度通常都是由油面溫控器進(jìn)行控制的。就整流變壓器而言，往往會(huì)出現(xiàn)超過(guò)符負(fù)荷的情況，通常是在150%～200%的范圍內(nèi)，最大會(huì)達(dá)到額定電流300%組左右，可以持續(xù)幾分鐘。在變壓器油的熱時(shí)間通常大約在2h～3h的范圍，并且所產(chǎn)生的常數(shù)通?？梢猿掷m(xù)幾分鐘?？傊?，倘若變壓器在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)沖擊負(fù)荷的情況，那么溫度所產(chǎn)生的變化就很快，從而致使繞組溫度有著很高的溫度，但是油面的溫度比較低，這樣就可以依據(jù)相應(yīng)的溫控器所呈現(xiàn)出來(lái)的參數(shù)來(lái)得到繞組溫度的主要變化。一般情況下，變壓器所使用的時(shí)間是絕緣材料所產(chǎn)生的熱點(diǎn)而決定的，倘若繞組溫度在較高的情況下，那么會(huì)減少變壓器的使用時(shí)間，尤其是主傳動(dòng)整流變壓器，當(dāng)處于高負(fù)荷的狀態(tài)下，出現(xiàn)負(fù)荷頻繁、熱點(diǎn)溫度都會(huì)比電力變壓器要高一些，這也是諸多用戶要求相關(guān)單位將主傳動(dòng)整流變壓器的相應(yīng)數(shù)值減少5K～10K的主要因素。

因此，相關(guān)單位為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)繞組所產(chǎn)生的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將繞組溫控器安置到主傳動(dòng)整流變壓器上面是應(yīng)當(dāng)采取的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，這樣做的目的能夠減少繞組熱點(diǎn)出現(xiàn)較高的溫度，進(jìn)而確保變壓器的使用時(shí)間。

3.2 建議取消變壓器網(wǎng)側(cè)繞組分接開(kāi)關(guān)

為了電網(wǎng)電壓在波動(dòng)的過(guò)程中，可以進(jìn)一步確保輸出電壓不會(huì)發(fā)生變化，而變壓器通常都是具有分接開(kāi)關(guān)功能的。就整流變壓器來(lái)說(shuō)，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)運(yùn)作的安全性進(jìn)行充分的考慮，將無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)去除掉。一般情況下，倘若整流變壓器中具備分接開(kāi)關(guān)功能的情況下，相應(yīng)的繞組中應(yīng)當(dāng)要對(duì)分接線匝進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)處于不同分接狀態(tài)下，網(wǎng)側(cè)繞組亦或是閥側(cè)繞組磁都會(huì)出現(xiàn)不平衡的情況，從而致使繞組存在較大的機(jī)械力，對(duì)繞組的正常運(yùn)作帶來(lái)制約性。除此之外，主傳動(dòng)整流變壓器往往都會(huì)發(fā)生短時(shí)間沖擊過(guò)負(fù)荷的情況，倘若遇到這種現(xiàn)象，那么除了與變壓器繞組以及相應(yīng)引線之間作用之外，也會(huì)在某種程度對(duì)分接開(kāi)關(guān)帶來(lái)嚴(yán)重的傷害。由于動(dòng)靜觸頭是利用彈簧的方式進(jìn)行壓緊的，因此在過(guò)電頻繁的情況下，很容易出現(xiàn)彈跳的現(xiàn)象，從而會(huì)發(fā)生很大的事故。

整流變壓器所具備的無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)通常是變壓器處于運(yùn)作狀態(tài)下不會(huì)再對(duì)檔位進(jìn)行調(diào)整。因此，希望有關(guān)用戶可以依據(jù)網(wǎng)側(cè)的相關(guān)參數(shù)，對(duì)有關(guān)電壓值進(jìn)行準(zhǔn)確的確定，將分接線匝以及其他的設(shè)備，將變壓器的運(yùn)作質(zhì)量加以提升。

4 、結(jié)語(yǔ)

總而言之，整流變壓器在交流變頻調(diào)速體系中扮演著重要的角色，對(duì)系統(tǒng)能否順利運(yùn)作帶來(lái)直接的影響。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)整流變壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)具體的運(yùn)作情況掌握以后再進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，確保變壓器能夠中正常的運(yùn)作。就一名用戶來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)運(yùn)作情況利用合理的措施確保變壓器能夠安全的運(yùn)行，如將壓器短路阻抗加以提升、亦或是將分接開(kāi)關(guān)取消等操作，進(jìn)而為整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)作帶來(lái)益處。

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