12脉波整流变压器阀侧绕组间负荷电流分配不均怎么办

有关12脉波整流变压器阀侧绕组间负荷电流分配不均的问题，包括单机组12脉波整流电路、等值12脉波整流电路中负荷电流分配不均的问题，感兴趣的朋友参考下。

阀侧绕组之间负荷电流分配不均的问题

1、单机组12脉波整流电路

单机组12脉波整流电路，其整流变压器网侧只有一组绕组，导致两组阀侧绕组间负荷分配不均的原因是Y接和△接这两组绕组间匝比NY/N△偏离，彼此理想空载直流电压Udio不相等，因此，负荷分配不可能平均。

整流变压器阀侧两组绕组间的匝比NY/N△值接近的可取整数比为4/7（偏差1.04％）、7/12（偏差1.02％）、11/19（偏差0.27％）。

可见，将NY/N△做成11/19，可使△Udio偏差减到最小，改善电流分配不均问题。但由于变压器结构上的合理性和制造方面（变压器变比越大尤其如此）的原因，这样的匝比实际上是不容易做到的。

对于三相桥式整流电路，整流变压器阀侧绕组间匝比NY/N△=4/7时，理想空载直流电压之差△Udio=1.04％。但两组整流器的负载电流分配却相差很大。因为变压器网侧绕组的电抗X1＊为各整流桥公有，对整流桥间的负载电流分配没有调节作用。

负载电流分配完全取决于各组阀侧绕组电抗值X2*=XY*＋X△*和阀侧连接母线的电抗XM*。（其中XY*为Y形连接绕组的电抗值，X△*为△形连接绕组的电抗值）。根据有关资料计算结果表明：

当变压器二次电抗X△*=XY*=5％时：IdY=0.2928IdnId△=0.7072Idn

当变压器二次电抗X△*=XY*=10％时：IdY=0.3964IdnId△=0.6036Idn

由此可见，变压器二次电抗数值愈小，负载分配相差就愈大。

案例：兰州有一用户采用这种单机组12脉波二极管整流电路，投运后发现，其中一整流桥直流电流达到12000A（额定值）时，另一整流桥的直流电流只有4500A。导致设备无法正常运行，后来被迫重新改造。

理论计算表明：增大整流变压器二次电抗X2*=X△＊＋XY*，可以部分减小负载电流分配不均的问题。但完全依赖于增大X2*的值来弥补△Udio的影响是不切实际的。

要将二者（匝比4/7）的电流偏差△Id*限制到3％以下，则要求整流变压器二次电抗X2*=X△*＋XY*达到69.3％。

由于整流变压器阀侧△连接的电压U2△大于Y连接的电压U2Y，设想在变压器设计时可人为地使X△*比XY*大4.16％，则在额定运行条件下，可以使二者的负载电流分配达到均衡。但由于整流变压器阀侧电抗可调整的只有变压器内部引线电抗和阀侧母线电抗，可调节范围很有限。而且，整流机组的负载率是随生产工艺和备用机组的投切经常变化的。所以，这样的设想具有很大的局限性，实际上是做不到的。

将整流变压器绕组按分裂式变压器结构（如轴向分裂）设计，增大绕组间阻抗，也有利于改善负载电流分配不均问题。但针对晶闸管整流器而言，可能存在着其它不利于晶闸管安全运行的因素（下面另有分析说明）。

采用晶闸管整流器虽然可以对两套阀侧绕组的电流作适当的调整，使之达到均衡，但存在着其它不利于晶闸管整流器安全运行的因素（下面另有分析说明）。

采用饱和电抗器进行细调，能较好地解决二者负载电流分配不均问题。但也是有代价的。饱和电抗器占用的地方、增加的制造成本、本身的电耗和对功率因数的影响等都是不能忽略的。

2、等值12脉波整流电路

对于等值12脉波整流电路来讲，就不存在因△、Y连接引起负载电流分配不均的问题。在等值12脉波整流电路中，尽管其整流变压器的网侧也有Y形连接和△形连接之分，但由于变压器网侧绕组匝数比阀侧绕组匝数多得多，将匝数之比做到接近1/是很容易的事。又因为两台变压器绕组的每匝电势可以设计成不相等，完全可以使两台整流变压器的阀侧电压U2Y=U2△、△Udio=0。再加上变压器网侧电抗X1*不是公共的，对电流分配有调节作用，完全可以使两台的负载电流达到均衡分配。

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