小型机组励磁整流变压器的选型与计算

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　　半波整流S1= P2 /（0.8×97％）=1.29 P2 =1.29（2.04 nPE +3.46IE）= 2.63n PE + 4.46 IE（VA）

　　式中，0.8为变压器的额定功率因数，97%为变压器一次侧效率。

　　简易计算时，可把上式结果的第一、二项合并，有

　　S1 = 2.2 PE（全波用），或S1 = 3 PE（半波用）

　　在实际的订货中我们有时发现，某些厂商为了降低成本，变压器制造的用料偏紧，使变压器运行温升偏高。 在这种情况下为保险起见，最好把订货的变压器容量加大10% 来应付，此时变压器的电压数值不改变，一、二次电流要按比例提高。

　　7、计算实例

　　某小型水电站需订购一励磁整流变压器， 发电机参数为：

　　发电机功率400kW， 额定电压400V， 发电机励磁电压UE= 49.4V，励磁电流IE = 153A.

　　工作条件：励磁装置为晶闸管三相全波半控整流，机组并大电网运行， 网电最高电压（机端）460V.

　　求解步骤如下

　　1）连接组 D，y11

　　2）励磁功率PE= UEIE = 49.4×153 = 7558.2 （W）

　　3）一次线电压U1 = 460×0.95 = 437（V），取440V

　　电压调整系数n =U1/400 = 1.1

　　4）二次相电压U2= 0.59nUE+1.07 = 0.59×1.1×49.4+1.07 = 33.13V，可选34V；

　　5）变压比K= U2/U1=34/440=0.0773

　　6）二次电流I2= 0.816 IE =0.816×153 =124.85（A），可选125A.

　　7）一次电流I1=0.816 KIE =0.816×153×0.0773 =9.65（A），可选9.7A

　　8）功率容量S1=1.87nPE+ 4.64IE=1.87×1.1×7558.2 + 4.64×153

　　= 16257（VA），可选17 kVA

　　最后，填写订货清单：

　　三相干式整流变压器订货数据

　　变压器容量：17 kVA　　　　　　　　　　　连接组：D，y11

　　电压比：440 V（线）/ 34 V（相）　　　　电流（一次电流可不报）：9.7 A / 125 A

　　功率因数：0.80 　　　　　　　　　　　　工作制：长期连续工作

　　按照本文的计算结果，在额定工况时变压器的负载率为0.77， 处于经济运行状态。额定励磁电流输出时整流晶闸管的控制角约65°。

　　8、简易计算方法

　　发电机参数同前，励磁电压UE=49.4V，励磁电流IE=153A.

　　励磁功率：P = 40.3×161.4 =7558.24 （W）

　　通取一次线电压：U1= 440V

　　三相半波整流时

　　二次相电压 U2=1.4 UE =1.4×49.4=69.2 V，可选70V

　　变压器容量S1=3×7558. =22674（VA），可选23 kVA

　　三相全波整流时

　　二次相电压 U2 =0.71 UE =0.71×49.4 =35.1（V），可选35V

　　变压器容量 S1 =2.2×7558.2=1662（VA），选17 kVA

　　与上节的计算结果比较可见，简易计算方法的误差并不大，可以付诸应用。在励磁电压UE较大时，简易法的U2值会稍微偏大，但对实际运行的影响无碍。

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