干式整流变压器水冷系统设计.pdfVIP

干式整流变压器水冷系统的设计 杨祥江，蔡定国，唐金权 (明珠电气有限公司，广东广州5”400) 摘要：本文介绍了干式整流变压器的绕组损耗和冷却水路参数的计算方法，提出了冷却水的水质要求，为水冷变压 器的设计计算提供了依据。并以水冷双反星形整流变压器为例对水冷变压器的冷却水路系统参数进行了计 算。 关键词：整流变压器；水冷系统；绕组损耗 值明显增大。 为了对变压器进行温升及冷却水流量计算，以 低电压电解电源、稀土熔盐钕电解、镀锌电解脱 及对成套整流设备的损耗和效率计算，需要对变压 脂电源等的特点是输出电压低，约为10V．50V。而 器在额定的非正弦电流负载下的较高损耗值进行计 输出电流大可达3kA—lokA。这种电源在设计时均算。 采用双反星形整流电路，即整流变压器采用双反星 (1)变压器绕组在非正弦电流下运行的绕组损 形整流变压器。在低压大电流双反星形整流变压器 耗计算为【l】： 的设计中，其散热是关键问题之一。散热设计的目 ％=尺W×，12(1+K耐12)． 的就是为了使变压器在运行工作环境下不超过其绝 岛部W×野(1+K珥E×22) 缘系统允许的温升限值。 整流变压器的冷却系统设计应符合经济、安全、 ‰=RW×厶2(1+KwE×^2) 可靠性等的要求。空气、油和水作为常用的三种对 、●’ 流冷却介质，三种冷却介质对流冷却能力比大约为 即．RW×，L2帜w斌慨×乞，^2×^2 (1) 1：lO：100。由于变压器电流大与之相对应的绕组损 耗也较大．采用风冷方式来达到设备温升要求需要 r“ 怕7(2) 。糍=军㈥2姘PW广RW×，12一午＼，1 付出很高的成本代价；采用油作为冷却介质的冷却 绕组涡流损耗附加系数为‰： 方式可以避免对铜导线的腐蚀，但是油的热对流系 数小，维护比较困难。水冷却系统具有成本低、维护 ‰=；㈡2姘 (3) 方便、环保、冷却能力强等优点。同时，水冷系统在 变压器绕组在非正弦电流下的负载损耗心为： 大功率整流设备中有广泛的应用．变压器可以与整 PW=Rw姘+％姘)骶1 (4) 流设备共用水冷系统。 式中％——电流，l下的绕组损耗 2整流变压器负载损耗计算 氏厂_电流，^下的绕组损耗 ％—一电流五下的绕组损耗 变压器的负载损耗通常分为以下几部分：绕组 ％。——电流，。下的绕组涡流损耗 电阻及连接线电阻产生的电阻损耗(欣)、绕组的涡 尺广绕组直流电阻 流损耗、大电流母线中的涡流损耗、钢结构件中的杂 K盯一绕组在基波下的涡流损耗附加系数 散损耗．对于干式变压器钢结构件中的杂散损耗可 氐广绕组涡流损耗附加损耗系数 忽略不计。在正常运行时，整流变压器负载电流波 ，I_变压器非正弦波线电流方均根值，忙