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(diǎn)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(jī)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(jī)車經(jīng)常起動，造成不同程度的短時(shí)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(jī)供電，如軋鋼機(jī)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。 此外還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(diǎn)，整流變壓器也同樣具備。雷郎整流變壓器最大的特點(diǎn)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卣鳎飨嗑�不再同時(shí)，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)橹绷麟姡桌烧髯儔浩鞯亩坞妷海娏鞑粌H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(jì)算是以整流線路為前提的，一般參數(shù)計(jì)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(gè)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(gè)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(jìn)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(shí)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(gè)鐵芯和兩個(gè)繞組組成的，一個(gè)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(gè)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(dá)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(bǔ)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(jìn)的檢測儀器，技術(shù)設(shè)計(jì)能力強(qiáng)、生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，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(xiàng)獎?wù)拢昂庋恪逼放茦s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(jìn)行直流供電。主要應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)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(qiáng)。過載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、供電可靠等優(yōu)點(diǎn)。
性能特點(diǎn)
（1）電氣性能穩(wěn)定：產(chǎn)品結(jié)合負(fù)載特點(diǎn)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(jī)械強(qiáng)度，具有較強(qiáng)的抗突發(fā)能力，以滿足極惡劣的負(fù)載環(huán)境。在設(shè)計(jì)、制造過程中較好地消除了變壓器漏磁引起的或非正常運(yùn)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(hù)整流元件。
（3）熱穩(wěn)定性好：先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的發(fā)熱部位及最熱點(diǎn)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(dá)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(qiáng)：產(chǎn)品具有較強(qiáng)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(yùn)行，可在110%過電壓情況下滿負(fù)載長期安全運(yùn)行（環(huán)境溫度40℃）；變壓器與電機(jī)相聯(lián)的端子上能承受1.5倍額定電流，歷時(shí)5S。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、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(jì)、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(jì)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(jì)工藝，可杜絕油箱滲漏。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）鐵芯：可選采用30Q130高導(dǎo)磁硅鋼片，同時(shí)可選采用選進(jìn)的3～6級step-lap core stacking步進(jìn)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(jìn)行加強(qiáng)，提高了絕緣性能。繞組外表面纏繞高強(qiáng)度的緊縮帶，提高了繞組的機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度的層壓木和層壓紙板支撐，使繞組的端部的支撐面積達(dá)到95%以上，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品抗短路能力，提高產(chǎn)品的運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)油風(fēng)冷或強(qiáng)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(qiáng)，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(diǎn)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(dá)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(gè)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(qiáng)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(hù)，引出線處的密封不好解決，隨著絕緣材料的進(jìn)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(jìn)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(jì)的基本問題是什么？
變壓器設(shè)計(jì)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，電流密度的大小（即導(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(jì)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(jìn)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(jì)中，銅和鐵的用量可以均衡考慮。因?yàn)橐坏?a href="http://www.wz717.com/">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(jìn)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(gè)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(gè)設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)裕量較大的假象，實(shí)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(jì)一般只看額定容量，而不看額定功率，因?yàn)槠潆娏髦慌c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(jī)的功率因數(shù)，所以對于相同的負(fù)載電機(jī)，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(qiáng)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(gè)點(diǎn)的工作溫度不允許超過B級絕緣所允許的工作溫度。這實(shí)際上是對絕緣材料的一種浪費(fèi)，但是，變壓器的過載能力會很強(qiáng).
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(gè)子三相五柱變壓器組合而成，每個(gè)子三相五柱變壓器中的三個(gè)子單相變壓器共用兩個(gè)旁軛；每個(gè)子三相五柱變壓器的磁路為所述三相五柱變壓器的一個(gè)磁路單元，多個(gè)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(gè)子三相五柱變壓器中的三個(gè)子單相變壓器組合為三個(gè)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(gè)單相變壓器的多個(gè)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(shí)，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。
