254 北京科技大学学报 2005年第2期 以 本孕药本 (a)单相输出 (b)Y联结输出 图1三相输出循环变流器 Fig.1 Three-phase cyelo-converters 国外许多公司都采用阻抗裂解式整流变压器，其 与整流变压器的铁芯连通，这在变压器制造时就 特点为：为多相整流电源或循环变流器配套供电 己经考虑到了.在整流变压器二次侧绕组的引出 的整流变压器采用阻抗裂解式多绕组整流变压 端与外壳之间加电容器.此电容器应当是高频无 器具有低成本、高效率、占地面积小以及土建费 感，并且引线一定足够短，保持在0.5m以内，其 用低等特点；一台双裂解全容量三绕组整流变压 数值为整流变压器一次侧绕组与二次侧绕组耦 器与两台半容量双绕组整流变压器在使用性能 和电容C2的20倍以上. 方面完全一样.一台三裂解全容量四绕组整流变 大功率变流装置中所采用的整流变压器几 压器与三台1/3容量双绕组整流变压器在使用性 乎都为三相变压器，而单相变压器当其切断电源 能方面完全一样.应用一台全容量双裂解三绕组 的瞬间，磁通值可能是从零到中m之间的任何值， 整流变压器取代两台半容量双绕组整流变压器 所储存的磁能是随机值，这时只能够按照可能出 时，其损耗（铜损以及铁损）可以减少16%，价格可 现的最大储能来考虑吸收磁能的阻容装置.而考 以减少16%，占地面积可以减少40%，土建施工以 虑三相整流变压器按照三台单相整流变压器接 及安装费用可以减少：应用一台三裂解全容量四 成三组是很不经济的，因为一台三相整流变压器 绕组整流变压器来取代三台1/3容量的双绕组 三个铁芯里的磁能总和在任何时候都为一个常 整流变压器时，其损耗（铜损以及铁损）可以减少 数.例如当一个铁芯柱里的磁通为最大值中时， 24%,价格可以减少24%，占地面积可以减少 另外两个铁芯柱的磁通只有中2：而当一个铁芯 60%,土建施工以及安装费用可以减少.阻抗裂 柱里的磁通为0时，另外两个铁芯柱里的磁通都 解式整流变压器的计算可参见文献「4]. 为√3φ/2.这样，最后所计算出的三个铁芯柱里 大功率变流装置阻抗裂解式整流变压器的 的磁能总和两者完全一样.将吸收装置通过二极 容量一般都比较大（可高达数千千伏安），往往使 管三相桥电路接成一个整组阻容吸收是很经济 整流变压器一次侧电压很高（可高达数十千伏）， 的，因为借此可以在达到同样过电压比的条件 而二次侧电压比较低，一般在1000V以下阿，这 下，节省一般数量的电容器.以下为按照这两种 样在一次侧绕组与二次侧绕组之间，二次侧绕组 极限情况所计算出来的整流变压器储能的具体 与铁芯之间都存在着比较大的寄生电容，例如3 数值：当整流变压器一个铁芯柱为最大磁通中。 300kV·A整流变压器的耦和电容可以达到0.01 时，另外两个铁芯柱的磁通为p2.此时磁通从0 .当整流变压器一次侧绕组和电源电压接通的 增加到最大只需1/4周波，即1/200s,磁通从0增 一瞬间，通过耦和电容回路，使得此耦和电容充 加到最大磁通的一半中/2，仅需要1/600s,由此可 电而引起位移电荷，这样将使得整流变压器二次 知整流变压器的总储能为： 侧绕组上带有很高的电压，有时甚至达到高压供 电电网电压峰值的一半，这个电压对于晶闸管的 形.=流uid+2-id山=3弘= 20200元 (1) 威胁很大，甚至可以大量地损坏晶闸管元件，对 式中，E为整流变压器相电压的有效值，。为整流 于3000V以下的晶闸管来说，过电压可以采用 变压器空载电流（激磁电流），P=3EL为整流变 以下的措施进行抑制：在整流变压器的一次侧绕 压器总激磁视在功率，当整流变压器的一个铁芯 组、二次侧绕组之间加上屏蔽层，并且将屏蔽层 柱磁通为零，另外两个铁芯柱磁通为√3φ/2时，一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 幸本 罕不 幸罕本奉 阶 分犬 某今 罕不 夕 八 单相 输 出 联结输 出 图 三 相 输 出循环 变流 器 · 一 一 国外许 多公 司 都 采用 阻抗 裂解 式整流变 压 器 ， 其 特 点 为 为 多相 整 流 电源 或 循 环 变流器 配 套 供 电 的整 流 变 压 器 采 用 阻 抗 裂 解 式 多绕 组 整 流 变 压 器 具 有 低 成 本 、 高效 率 、 占地 面 积 小 以及 土 建 费 用 低 等特 点 一 台双裂解 全 容 量 三 绕 组 整 流 变压 器 与 两 台半 容 量 双 绕 组 整 流 变 压 器 在 使 用 性 能 方 面 完全 一 样 一 台三 裂 解 全 容量 四绕 组 整流 变 压 器 与三 台 容 量 双 绕 组 整 流变压 器 在 使 用 性 能方 面完 全 一样 应用 一 台全容量 双 裂 解 三 绕 组 整 流 变 压 器 取 代 两 台半 容 量 双 绕 组 整 流 变 压 器 时 ， 其损 耗 铜 损 以及 铁 损 可 以减 少 ， 价格 可 以减 少 ， 占地 面 积 可 以减 少 ， 土建 施 工 以 及 安装 费用 可 以减 少 应 用 一 台三 裂 解 全 容量 四 绕 组 整 流 变 压 器 来 取 代 三 台 容 量 的 双 绕 组 整 流 变 压 器 时 ， 其 损 耗 铜 损 以及 铁 损 可 以减 少 ， 价 格 可 以减 少 ， 占地 面 积 可 以减 少 ， 土 建 施 工 以及 安 装 费用 可 以减 少 阻抗 裂 解 式 整 流 变 压 器 的计 算 可 参 见 文 献 砰〕 大 功 率 变 流 装 置 阻 抗 裂 解 式 整 流 变 压 器 的 容量 一 般 都 比较 大 可 高达 数 千 千 伏 安 ， 往 往 使 整 流 变 压 器 一 次侧 电压 很 高 可 高达 数 十 千 伏 ， 而 二 次侧 电压 比较低 ， 一 般 在 以下 「， 这 样 在 一 次侧 绕 组 与 二 次侧 绕 组 之 间 ， 二 次侧 绕 组 与铁 芯 之 间都存 在着 比 较 大 的 寄 生 电容 ， 例 如 · 整 流 变 压 器 的藕 和 电容 可 以达 到 叮 当整流 变压 器 一 次侧绕 组和 电源 电压接 通 的 一 瞬 间 ， 通 过 藕 和 电容 回路 ， 使 得 此 祸 和 电容 充 电而 引起 位 移 电荷 ， 这 样将使 得整 流变 压器 二 次 侧 绕 组 上 带有 很 高 的 电压 ， 有 时甚至 达 到 高压 供 电 电网 电压 峰值 的一 半 这 个 电压对 于 晶 闸管 的 威 胁 很 大 ， 甚 至 可 以大 量 地 损坏 晶 闸管元 件 对 于 以下 的 晶 闸管来 说 ， 过 电压 可 以采 用 以下 的措 施进行 抑 制 在整 流变 压器 的一 次侧 绕 组 、 二 次 侧 绕 组 之 间加 上 屏 蔽层 ， 并且 将 屏 蔽 层 与整 流变压 器 的铁 芯连通 ， 这 在变 压 器制 造 时 就 已 经考虑 到 了 在 整 流变 压 器 二 次侧 绕 组 的 引 出 端 与 外 壳之 间加 电容器 此 电容 器应 当是 高频 无 感 ， 并 且 引线 一 定 足 够 短 ， 保 持 在 以 内 ， 其 数 值 为 整 流 变 压 器 一 次 侧 绕 组 与 二 次 侧 绕 组 藕 和 电容 的 倍 以上 大 功 率 变 流 装 置 中所 采 用 的 整 流 变 压 器 几 乎 都 为三 相 变 压 器 ， 而 单 相 变 压 器 当其 切 断 电源 的瞬 间 ， 磁 通 值 可 能 是从 零 到价 。 之 间 的任 何 值 ， 所 储 存 的磁 能是 随机 值 ， 这 时只 能够 按 照 可 能 出 现 的最 大储 能来 考 虑 吸 收磁 能 的 阻容 装 置 而 考 虑 三 相 整 流 变 压 器 按 照 三 台单 相 整 流 变 压 器 接 成三 组 是 很 不 经 济 的 ， 因为 一 台三 相 整 流 变压 器 三 个 铁 芯 里 的磁 能 总 和 在 任 何 时 候 都 为 一 个 常 数 伟， 例 如 当一 个 铁 芯柱 里 的磁 通 为最 大 值沪 。 时 ， 另 外 两 个 铁 芯 柱 的磁 通 只 有必 而 当一 个 铁 芯 柱 里 的磁 通 为 时 ， 另 外 两 个 铁 芯 柱 里 的磁 通 都 为习污功 这 样 ， 最 后 所 计 算 出 的三 个 铁 芯 柱 里 的磁 能总和 两 者 完 全 一 样 将吸 收装 置 通 过 二 极 管 三 相 桥 电路 接 成 一 个 整 组 阻 容 吸 收 是 很 经 济 的 ， 因 为 借 此 可 以在 达 到 同样 过 电压 比 的条 件 下 ， 节 省 一 般 数 量 的 电容 器 以下 为按 照 这 两 种 极 限 情 况 所 计 算 出来 的整 流 变 压 器 储 能 的具 体 数 值 当整 流 变压 器 一 个铁 芯 柱 为最 大 磁 通么 时 ， 另 外 两 个 铁 芯 柱 的磁 通 为沪 此 时磁 通 从 增 加 到 最 大 只 需 周 波 ， 即 ， 磁 通 从 。 增 加 到最 大磁 通 的一 半砂虑 ， 仅 需 要 ， 由此可 知 整 流 变 压 器 的总 储 能 为 二 一 护 “ · ， 护 。 · ， 旦旦 压 生 兀 式 中 ， 为整 流 变 压 器 相 电压 的有 效 值 ， 为整 流 变压 器 空 载 电流 激 磁 电流 尸外 为整 流 变 压 器 总激 磁 视 在 功 率 当整流变 压 器 的一 个铁 芯 柱 磁 通 为零 ， 另 外 两 个 铁 芯柱 磁 通 为 、 孙 。 时