高压变频装置配套用移相整流变压器的设计研究
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- 本文介绍了高压变频器的工作原理，并论述高压变频器配套用移相整流变压器的移相原理，设计研究和技术特点，提出了相应的计算方法。摘要：本文介绍了高压变频器的工作原理，并论述高压变频器配套用移相整流变压器的移相原理，设计研究和技术特点，提出了相应的计算方法。
关键词： 高压变频器 移相整流变压器 移相 设计要点 计算方法
Design and Study on phase-shifting rectifier transformer for the supporting use of high-voltage frequency converter
Yunnan Transformer and Electric Joint-stock Company Ltd.
Liu Xi
Abstract: This article introduces the operating principle of the high-voltage frequency converter, expounds the rectifying principle of the phase-shifting rectifier transformer for the supporting use of high-voltage frequency converter, its design and study and its technological characteristics and puts forward the relevant calculating methods.
Key words: high-voltage frequency converter, phase-shifting rectiformer (rectifier transformer), phase-shifting, calculating methods, main design consideration
1．前言
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，带动了交流传动技术日新月异的进步，也使得高功率、大电流的功率器件制造技术日趋成熟。近年来，中高压大电流变频器已开始越来越广泛地应用到各行各业中。目前，高压变频技术正朝着超高电压、超大功率和性能更优越的方向发展，它突出了更节能、更安全、更可靠、更环保的特点。而在高压变频领域，变频调速装置是一种完美无谐波高压变频装置，在该装置中的整流变压器是不可或缺的重要组成元件，该整流变压器属于多绕组移相整流变压器，采用移相整流变压器可有效消除变频器对电网的谐波污染，可以使高压变频器的设计变得更加灵活。这种变压器在技术参数、电磁计算、结构设计等方面都要有更好的性能和更高的经济效益，以适应市场千变万化的需要。
美国罗宾康公司（现为西门子公司）是国际上享有盛誉的生产中、高压变频器的大公司，该公司所生产的高压变频器在美国市场占据第一位，在日本、南美洲和中国市场也占据着主导地位。2001年美国罗宾康中国公司为了降低变频器的成本，慕名找到我公司为他们开发研制这种变压器以替代进口变压器。经过我们的技术攻关，成功的开发了NOMEX绝缘高压变频装置配套移相整流变压器，产品在技术上达到了国内同类产品的领先水平。
2．高压变频器使用范围及工作原理
2．1使用范围
目前我国的变频技术已广泛地应用在调速控制领域。较典型的应用是以节能为目的对风机、泵类设备的调速控制。为了安全可靠起见，水泵、风机在选择电动机容量时通常都会按最大容量进行选型。但实际运行时这些水泵和风机常处于低负荷状态。且水泵和风机的一个特点是负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。早先人们将电机以定速运转，用阀门、档板来调节流量的机械方法来进行流量的调节。近年来采用变频技术对电动机进行无级调速，从而控制水或风的流量获得很好的节能效果。根据调查，采用这种变频技术进行调速的一般可节电30％-50％。
在我国火力发电厂中，泵和风机的用电量占火力发电厂自用电量的85％左右，循环水泵、给水泵、灰渣(浆)泵、引风机、送风机、排粉机等均是用电大户．对这些设备进行变频调速改造，将大大降低能源消耗，降低厂用电率，节约生产成本。符合国家提出的节能、降耗的要求。目前，变频调速已列入通用节能技术并加以重点推广。并作为十项资源节约综合利用技术改造示范工程之一。
2．2 基本工作原理
变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的，是无附加转差损耗的高效调速方式，变频调速系统的关键装置是变频器，由它来提供变频电源，用高压变频装置拖动高压电动机是最为直接和方便的。无须经过任何中间环节。因此有着广阔的发展前景。为了消除在整流、逆变、变频等一系列变换过程中所产生的谐波对电网的污染，一般采用整流变压器使多个低压模块叠加(串联)而形成高压输出，其装置示意图如图一所示：...
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