簡介
雷郎整流變壓器是整流設(shè)備的電源變壓器。整流設(shè)備的特點是原方輸入交流，而副方通過整流元件后輸出直流。變流是整流、逆流和變頻三種工作方式的總稱，整流是其中應(yīng)用最廣泛的一種。作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。工業(yè)用的整流直流電源大部分都是由交流電網(wǎng)通過整流變壓器與整流設(shè)備而得到的。
電化學(xué)工業(yè)
這是應(yīng)用整流變最多的行業(yè)，電解有色金屬化合物以制取鋁、鎂、銅及其它金屬；電解食鹽以制取氯堿；電解水以制取氫和氧。
牽引用直流電源
用于礦山或城市電力機車的直流電網(wǎng)。由于閥側(cè)接架空線，短路故障較多，直流負(fù)載變化輻度大，電機車經(jīng)常起動，造成不同程度的短時過載。為此這類變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低。阻抗比相應(yīng)的電力變壓器大30%左右�！�
傳動用直流電源
主要用來為電力傳動中的直流電機供電，如軋鋼機的電樞和勵磁。 (4)直流輸電用 這類整流變壓器的電壓一般在380V以上，容量在數(shù)萬千伏安。需特別注意對地絕緣的交、直流疊加問題�！〈送膺�有電鍍用或電加工用直流電源，勵磁用直流電源，充電用及靜電除塵用直流電源等。
原因
應(yīng)用整流變最多的化學(xué)行業(yè)中，大功率整流裝置也是二次電壓低，電流很大，因此它們在很多方面與電爐變是類似的，即前所述的結(jié)構(gòu)特征點，整流變壓器也同樣具備。雷郎整流變壓器最大的特點是二次電流不是正弦交流了，由于后續(xù)整流元件的單向?qū)ㄌ卣�，各相線不再同時，流有負(fù)載電流而是軟流導(dǎo)電，單方向的脈動電流經(jīng)濾波裝置變?yōu)橹绷麟�，雷郎整流變壓器的二次電壓，電流不僅與容量連接組有關(guān)，如常用的三相橋式整流線路，雙反量帶平衡電抗器的整流線路，對于同樣的直流輸出電壓、電流所需的整流變壓器的二次電壓和電流卻不相同，因此雷郎整流變壓器的參數(shù)計算是以整流線路為前提的，一般參數(shù)計算都是從二次側(cè)開始向一次側(cè)推算的。
由于整流變繞組電流是非正弦的含有很多高次諧波，為了減小對電網(wǎng)的諧波污染，為了提高功率因數(shù)，必須提高整流設(shè)備的脈波數(shù)，這可以通過移相的方法來解決。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端線電壓之間有一個相位移。
最簡單的移相方法
最簡單的移相方法就是二次側(cè)采用量、角聯(lián)結(jié)的兩個繞組，可以使整流電爐的脈波數(shù)提高一倍。
對于大功率整流設(shè)備，需要脈波數(shù)也較多，脈波數(shù)為18、24、36等應(yīng)用的日益增多，這就必須在整流變壓器一次側(cè)設(shè)置移相繞組來進行移相。移相繞組與主繞組聯(lián)結(jié)方式有三種，即曲折線、六邊形和延邊三角形。
用于電化學(xué)行業(yè)的整流變壓器的調(diào)壓范圍比電爐變壓器要大的多，對于化工食鹽電解，整流變壓器調(diào)壓范圍通常是56%--105%，對于鋁電解來說，調(diào)壓范圍通常是5%--105%。常用的調(diào)壓方式如電爐變壓器一樣有變磁通調(diào)壓，串聯(lián)變壓器調(diào)壓和自耦調(diào)壓器調(diào)壓。另外，由于整流元件的特性，可以在整流電爐的閥側(cè)直接控制硅整流元件導(dǎo)通的相位角度，可以平滑的調(diào)整整流電壓的平均值，這種調(diào)壓方式稱為相控調(diào)壓。實現(xiàn)相控調(diào)壓，一是采用晶閥管，二是采用自飽和電抗器，自飽和電抗器基本上是由一個鐵芯和兩個繞組組成的，一個是工作繞組，它串聯(lián)聯(lián)結(jié)在整流變壓器二次繞組與整流器之間，流過負(fù)載電流；另一個是直流控制繞組，是由另外的直流電源提供直流電流，其主要原理就是利用鐵磁材料的非線性變化，使工作繞組電抗值有很大的變化。調(diào)節(jié)直流控制電流，即可調(diào)節(jié)相控角α，從而調(diào)節(jié)整流電壓平均值。 衡陽市新鑫電力特種變壓器有限公司坐落在湖南古城衡陽市，地理位置優(yōu)越，臨107國道，傍京廣、湘桂鐵路，靠湘江河畔，公路、鐵路、水路交通十分便利。公司主要生產(chǎn)各種電力變壓器、特種變壓器、箱式變壓器及干式變壓器的專業(yè)公司，其中，電爐變壓器單臺容量已到31500KVA，整流變壓器單臺容量已達50000KVA，輸出電流為18.5萬KV，電壓等級為110KV、35KV、10KV。并為用戶配套提供冶煉爐用的環(huán)保除塵設(shè)備，高壓電容補償器（屏）。產(chǎn)品主要銷往全國各地及東南亞地區(qū)，深受廣大用戶歡迎。公司擁有完善的工裝設(shè)備和先進的檢測儀器，技術(shù)設(shè)計能力強、生產(chǎn)設(shè)備先進，并于2001年6月通過了ISO9001：2000版國際質(zhì)量體系認(rèn)證，先后多次獲得國家、省、市、地區(qū)多項獎?wù)�，“衡雁”品牌榮獲湖南省著名商標(biāo)。
干式變壓器
生產(chǎn)的ZSS、ZS，ZSG系列整流變壓器用作整流裝置的電源變壓器，其作用是向整流器提供交流電源，整流器再將交流電變換為直流電，從而進行直流供電。主要應(yīng)用于冶金、化工、機車牽引與傳動等行業(yè)。產(chǎn)品節(jié)能、低損耗、低噪聲、抗沖擊和抗短路能力強。過載能力強、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、供電可靠等優(yōu)點。
性能特點
�。�1）電氣性能穩(wěn)定：產(chǎn)品結(jié)合負(fù)載特點和電網(wǎng)電壓波動、大氣過電壓情況，根據(jù)整流變壓器的負(fù)載狀況，確定合理、可靠的絕緣水平和絕緣模型，充公保證產(chǎn)品的電氣性能可靠和穩(wěn)定。產(chǎn)品環(huán)境安全系數(shù)≥1.67。
�。�2）動穩(wěn)定程度高：產(chǎn)品繞組有較高的機械強度，具有較強的抗突發(fā)能力，以滿足極惡劣的負(fù)載環(huán)境。在設(shè)計、制造過程中較好地消除了變壓器漏磁引起的或非正常運輸可能造成的動不穩(wěn)定源。產(chǎn)品具有較高的動穩(wěn)定性。高抗阻，比同容量的電力變壓器的阻抗高30%，以抑制di/dt，有效保護整流元件。
�。�3）熱穩(wěn)定性好：先進的產(chǎn)品設(shè)計，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的發(fā)熱部位及最熱點溫升，并留有充分的溫升裕度，如需要可在線圈內(nèi)加添軸向油道，根據(jù)線圈負(fù)載損耗值選擇冷卻方式并合理分配油流量，達到最佳冷卻效果，主要溫升指標(biāo)均比國標(biāo)至少低5℃。線圈、引線采用銅導(dǎo)線，電流密度選取較低。
�。�4）過載能力強：產(chǎn)品具有較強的過負(fù)載能力和過電壓能力，可在額定負(fù)載情況下長期安全運行，可在110%過電壓情況下滿負(fù)載長期安全運行（環(huán)境溫度40℃）；變壓器與電機相聯(lián)的端子上能承受1.5倍額定電流，歷時5S。產(chǎn)品設(shè)計、制造充分考慮負(fù)載特性，從溫升、絕緣性能及附件選擇等各方面滿足過載要求。
�。�5）性能指標(biāo)優(yōu)越：空載電流設(shè)計、制造值低于同容量S9系列變壓器的國標(biāo)規(guī)定值為依據(jù)，充分用戶使用的經(jīng)濟性和可靠性。
（6）節(jié)電效果明顯，噪聲低（<65dB）。
�。�7）結(jié)構(gòu)簡化，外形美觀；油箱采取防滲漏設(shè)計工藝，可杜絕油箱滲漏。
結(jié)構(gòu)特點
�。�1）鐵芯：可選采用30Q130高導(dǎo)磁硅鋼片，同時可選采用選進的3～6級step-lap core stacking步進多級疊片方式，有較降低了空載損耗、空載電流和噪聲。
�。�2）繞組：電磁線可選采用了高導(dǎo)電率的無氧銅導(dǎo)線，繞組采用園筒式、雙餅式和新型螺旋式等結(jié)構(gòu)的整體套裝新工藝，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊，主絕緣能等到有效保證，對首尾層進行加強，提高了絕緣性能。繞組外表面纏繞高強度的緊縮帶，提高了繞組的機械強度，使產(chǎn)品的抗沖擊能力和抗短路能力大提高。
（3）器身：器身絕緣墊塊均采用高強度的層壓木和層壓紙板支撐，使繞組的端部的支撐面積達到95%以上，進一步提高了產(chǎn)品抗短路能力，提高產(chǎn)品的運行可靠性。器身與箱蓋的連接采用了呆板帶緩沖結(jié)構(gòu)，克服了器身“懸空”和“頂蓋”現(xiàn)象。絕緣材料均采用高強度、高密度電纜紙包繞，其允許的壓力應(yīng)為45Mpa。
（4）油箱：油箱采用散熱油管（雙排和三排油管采用插片方式），或采用階梯片式散熱器，在同樣的箱壁面積下增加了散熱能力；測算也可根據(jù)用戶要求安裝片式散熱器或采用波紋油箱，及強油風(fēng)冷或強油水冷散熱器。油箱表面處理：變壓器外殼油漆采用“三防漆”（防鹽霧、防濕熱、防霉菌），此漆與底漆附著力強，裝飾性好，薄膜耐油性，耐腐蝕性、保光性、保色性較好，有良好的流平性和遮蓋力。
適用整流電路
常用整流電路為單相半波、單相全波、三相半波、三相全波（Y或△）橋式、三相曲折式（Zo形）、六相Y形（中點接線）、六相叉形（又曲折形）、六相Y形并聯(lián)橋式（帶平衡電抗器）、六相△Y形串聯(lián)橋式、十二相四曲折形帶平衡電抗器、六相Y形或△形式、六相（十二、二十四相）雙反星形帶平衡電抗器，或多套并聯(lián)橋式、雙反星電路。直流電流可達25KA，直流電壓從幾十伏至幾百伏，閥側(cè)常采用同相逆并聯(lián)方法出線。
適用標(biāo)準(zhǔn)
�。�1）通用標(biāo)準(zhǔn)：GB1094.1～2－1996；GB1094.3～5－1985《電力變壓器》；JB2530－79《電力變流變壓器》；
�。�2）專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JB/DQ2113－84《電化學(xué)用整流變壓器》。
整流變壓器常見的幾個問題
1．雷郎整流變壓器的冷卻介質(zhì)有哪幾種？
要把熱量從變頻器中帶出來，可以借助的介質(zhì)一般有三種：空氣、水、油。高壓變頻器的發(fā)熱部件主要是兩部分：一是整流變壓器，二是功率元件。變壓器在早期主要采用油冷卻方式，即把變壓器浸泡在油箱中，由于油比空氣的比熱大、絕緣強度高，所以這種散熱方式目前在大功率變壓器上還是主流。但是，由于油品需要維護，引出線處的密封不好解決，隨著絕緣材料的進步，在中小功率等級，干式變壓器已經(jīng)占主導(dǎo)地位。干式變壓器借助于空氣進行冷卻。變壓器還可以采用水冷的方式，即將變壓器的線圈做成中空的，內(nèi)部通純凈水，利用純凈水帶走熱量。
2．變壓器設(shè)計的基本問題是什么？
變壓器設(shè)計的基本問題是磁通和電流密度。變壓器的電流與容量成正比，電流密度的大�。磳�(dǎo)線的粗細(xì)）按照導(dǎo)體的發(fā)熱量來考慮。對于磁通，電磁學(xué)的基本關(guān)系式為u=4.44fwΦ，其中u為電壓；f為頻率，在這里為50Hz，定值；w為線圈的匝數(shù)；Φ是磁通量。由于硅鋼片的磁通密度B受到材料的限制，一般僅能設(shè)計到1.4-1.8特斯拉，而Φ=BS,所以，要增大Φ，一般只能增大鐵芯的截面積。變壓器的鐵芯一般為三相柱式，鐵芯的截面積按照上述公式可以確定，鐵芯窗口的大小則要考慮把線圈放進去為原則。容量越大的變壓器，導(dǎo)線越粗，鐵芯的窗口就需要越大。
在變壓器的設(shè)計中，銅和鐵的用量可以均衡考慮。因為一旦
變壓器的容量確定了，電流就確定了，導(dǎo)線的粗細(xì)也就確定了，增大匝數(shù)W，磁通Φ就可以小一些，鐵芯的截面積就可以小一些，但是要把這些匝數(shù)繞進去，鐵芯的窗口要大一些；相反，減小匝數(shù)W，磁通Φ就要大一些，鐵芯的截面積要大一些，但是鐵芯的窗口可以小一些。
3．變壓器的容量和什么有關(guān)？
由上述第二個問題的分析可以看出，鐵芯的選擇與電壓有關(guān)，而導(dǎo)線的選擇與電流有關(guān)，即導(dǎo)線的粗細(xì)直接與發(fā)熱量有關(guān)。也就是說，變壓器的容量只與發(fā)熱量有關(guān)。對于一個設(shè)計好的變壓器，如果在散熱不好環(huán)境中工作，假如為1000KVA，如果增強散熱能力，則有可能工作在1250KVA。另外，變壓器的標(biāo)稱容量還與允許的溫升有關(guān)，例如，如果一臺1000KVA的變壓器，允許溫升為100K，如果在特殊的情況下，可以允許其工作到120K，則其容量就不止1000KVA。由此也可以看出，如果改善變壓器的散熱條件，則可以增大其標(biāo)稱容量，反過來說，對于相同容量的變頻器，可以減小變壓器柜的體積。
所以在有些投標(biāo)過程中，競爭對手故意標(biāo)稱較大的變壓器容量，給用戶設(shè)計裕量較大的假象，實際上是沒有意義的，關(guān)鍵還要看變壓器的體積和散熱方式。
4．為什么電流源型變頻器需要較大的變壓器容量？
變壓器的設(shè)計一般只看額定容量，而不看額定功率，因為其電流只與額定容量有關(guān)。對于電壓源型變頻器，由于其輸入功率因數(shù)接近于1，所以額定容量與額定功率幾乎相等。電流源型變頻器則不然，其輸入側(cè)變壓器功率因數(shù)最多等于負(fù)載異步電機的功率因數(shù)，所以對于相同的負(fù)載電機，其額定容量要比電壓源型變頻器的變壓器大一些。
5．什么是干式變壓器的絕緣等級？
干式變壓器的絕緣等級，并不是絕緣強度的概念，而是允許的溫升的標(biāo)準(zhǔn)。比如，B級絕緣允許工作到130℃，H級絕緣允許工作到180℃，所以，H級絕緣允許導(dǎo)線選得細(xì)一些。
6．什么叫“H級絕緣，用B級考核溫升”[1]？
就是說，變壓器采用H級絕緣材料，但是各個點的工作溫度不允許超過B級絕緣所允許的工作溫度。這實際上是對絕緣材料的一種浪費，但是，變壓器的過載能力會很強.
產(chǎn)品介紹：
適用于變壓器領(lǐng)域，提供了一種三相五柱變壓器，所述三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器共用兩個旁軛；每個子三相五柱變壓器的磁路為所述三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路組成所述三相五柱變壓器的多磁路結(jié)構(gòu)；多個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器組合為三個單相變壓器；所述三相互柱變壓器的繞組由導(dǎo)線在垂直磁路方向上連續(xù)依次穿繞每個單相變壓器的多個磁路而成。本發(fā)明的三相五柱變壓器結(jié)構(gòu)簡單，可以明顯減小變壓器的體積，克服了散熱問題，降低變壓器的整體損耗。同時，簡化了繞組制造工藝，降低了制造成本，可以輸入輸出大電流。
