第三章變壓與整流

1、第三章變壓與整流 主編第一節(jié)變壓器基礎知識 主編一、變壓器的工作原理及類型1.變壓器的工作原理變壓器的工作原理示意圖如圖3 1所示。圖3-1變壓器的工作原理示意圖一、變壓器的工作原理及類型2.變壓器的類型 變壓器除了按以上用途分類外，還可以按相數、繞組數目、鐵心形式、冷卻方式等特征分類。變壓器按相數劃分，有單相、三相和多相等；按繞組數劃分，有雙繞組、自耦、三繞組和多繞組；按鐵心形式劃分，有心式和殼式；按調壓方式劃分，有無載調壓變壓器和有載調壓變壓器；按冷卻方式劃分，有干式和油浸式等。圖3-2心式結構變壓器a)單相心式變壓器b)三相心式變壓器1鐵軛2繞組3鐵心柱4高壓繞組5低壓繞組一、變壓器的工

2、作原理及類型3.變壓器的型號 一般變壓器的型號分為兩部分：前一部分由漢語拼音字母組成，代表變壓的類別、結構特征和用途；后一部分由數字組成，表示變壓器的容量和高壓繞組的電壓等級。前一部分又分四組：1)第一組表示相數：D表示單相，S表示三相。2)第二組表示冷卻方式：J表示油浸自冷；F表示油浸風冷；FP表示強迫油循環(huán)風冷卻；SP表示強迫油循環(huán)水冷卻。3)第三組表示電壓等級：S表示三級電壓；無S表示兩級電壓。4)其他組：O表示全絕緣；L表示防雷；Z表示有載調壓。二、變壓器的結構及參數1.鐵心和繞組圖3-3心式和殼式結構a)心式b)殼式1鐵心2繞組二、變壓器的結構及參數圖3-4交疊方法a)四片式鐵心交疊

3、方法b)六片式鐵心每層排列法二、變壓器的結構及參數2.油、油箱、冷卻、安全裝置 油浸式變壓器如圖3 5所示。對于油變壓器，器身裝在油箱內，油箱內充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能，并且對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。為了加快散熱，有的大型變壓器采用內部油泵強迫油循環(huán)，外部用變壓器風扇吹風或用自來水沖淋變壓器油箱。變壓器運行時產生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和空氣水分的吸收速度，從而減緩了油的變質速度。故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。如果是嚴重

4、事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。此外還具有一定的熄弧作用。二、變壓器的結構及參數圖3-5油浸式變壓器1銘牌2信號溫度計3吸濕器4油表5儲油柜6安全氣道7氣體繼電器8高壓套管9低壓套管10分接開關11油箱12放油閥門13器身14接地板15小車二、變壓器的結構及參數3.變壓器參數 (1)額定電壓U1N和U2N額定電壓是指變壓器長時間運行時，所能承受的工作電壓(銘牌上的UN值)，是指調壓分接開關在中間分頭時的額定電壓，單位為V或者kV。 (2)額定容量SN額定容量指變壓器在出廠時銘牌標定的額定電壓、額定電流下連續(xù)運行時能輸送的容量，單位為VA、k

5、VA、MVA。 (3)額定電流I1N和I2N額定電流是在額定容量SN和允許溫升條件下，變壓器允許長期通過的工作電流，在三相變壓器中均代表線電流，單位為A、kA。 (4)額定頻率fN額定頻率單位為Hz,fN=50Hz。 (5)短路電壓Ud%短路電壓Ud%也稱阻抗電壓。二、變壓器的結構及參數 (6)空載電流I0當變壓器在一次側額定電壓下，二次繞組空載時,在一次繞組中通過的電流,稱為空載電流。 (7)空載損耗(鐵損)P0空載損耗指變壓器二次側開路、一次側加額定電壓時,變壓器產生的損耗。 (8)短路損耗(銅損)Pd銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。 (9)電壓比變壓器兩組繞組匝數分別為N1和N2,N

6、1 為一次繞組匝數,N2為二次繞組匝數。三、單相變壓器的極性圖3-6線圈減極性繞法及向量四、三相變壓器的聯結組標號1)一次、二次繞組的繞向相反。2)一次、二次繞組的繞向相同，一次接線為Y，二次接線為y(或有零線)，可呈現出12點接線，如圖3-9所示。圖3-8Yyn6點接線四、三相變壓器的聯結組標號3)一次與二次繞組繞向相同，一次接線為Y，二次接線為d，可呈現11點接線(或1點接線)，如圖3-10所示。圖3-10Yd11點(或Yd1點)接線四、三相變壓器的聯結組標號表3-1線圈連接的特點和適用范圍第二節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)干式變壓器 主編一、干式變壓器概述 我國在20世紀70年代已引進了環(huán)氧樹脂

7、絕緣干式變壓器生產技術，但技術發(fā)展和應用非常緩慢。到20世紀80年代末90年代初，隨著新的干式變壓器生產技術工藝的引進，干式變壓器的應用迅速普及，國內干式變壓器技術的發(fā)展也從消化吸收走向自我開發(fā)并達到國際先進水平。至今，國內干式變壓器的生產規(guī)模已位居世界第一，不少生產廠的產品技術水平和開發(fā)能力已經進入國際先進行列。 由于干式變壓器的優(yōu)點突出，目前城市軌道交通供電系統(tǒng)廣泛使用干式變壓器。二、干式變壓器的分類1.按照主絕緣材料分類(1)開啟式是一種常用的形式。(2)封閉式器身處在封閉的外殼內,與大氣不直接接觸。(3)澆注式用環(huán)氧樹脂或其他樹脂澆注作為主絕緣,它結構簡單、體積小。2.按照生產工藝不同

8、分類(1)浸漬式干式變壓器該種變壓器生產歷史最長，制造工藝也比較簡單。(2) 樹脂干式變壓器樹脂干式變壓器又分為四種結構：樹脂加填料澆注、樹脂澆注、樹脂繞包、樹脂真空壓力浸漬。二、干式變壓器的分類3.從結構上分類 (1)固體絕緣包封繞組由于包封繞組干式變壓器的繞組不易受潮，維護方便，體積小，所以在城市軌道交通供電系統(tǒng)中得到了廣泛應用。 (2)不包封繞組這里不再講解。圖3-11環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器結構圖1線導電排2鐵心3彈簧壓釘4壓板5拉板6穿軛夾緊螺桿7高壓接引線8分接連接片9旁軛夾緊螺桿10底座11牽引板12安裝孔13接地螺母14下夾件15高壓線圈16低壓線圈17主氣道18低壓冷卻氣道19

9、上夾件20高壓導電棒21高壓絕緣子22低壓絕緣子23吊環(huán)24低壓導電棒三、干式變壓器的結構1.線圈繞組部分 干式變壓器的繞組結構基本上與油浸式變壓器相同，多采用圓筒式，較大容量的干式變壓器繞組可采用餅式。干式變壓器在繞組外加上非油絕緣介質，以增加線圈的絕緣性能，環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器就是用環(huán)氧樹脂為絕緣材料，以澆注的方式與繞組一起固化，從而減少變壓器線圈的體積。一般情況下，干式變壓器的高壓繞組（線圈）在圓筒的外側，低壓繞組（線圈）在內側，高壓繞組和低壓繞組之間是冷卻氣道，高壓繞組和低壓繞組共同纏繞在鐵心上。三、干式變壓器的結構2.鐵心及器身部分 干式變壓器的鐵心除了作為主磁通的通道外，還作為變

10、壓器線圈、器身及其他組件的主要支撐件，所以鐵心一方面通過多片硅鋼片疊片，減少渦流損耗，另一方面利用緊固件、支撐件增加鐵心的強度和剛度，同時也減少鐵心噪聲的產生。三、干式變壓器的結構3.輔件(風機、外殼、溫控器、溫顯儀、有載開關等結構輔件) 根據不同的用戶、使用環(huán)境和工作要求，干式變壓器可以增加不同的組件。如：根據不同的用戶高、低壓接口要求，增加不同形式的出線端子結構（如側出線、封閉母線等）；根據不同的環(huán)境和運行工況，為提高負載能力和降低變壓器溫升，增加冷卻設備，目前一般多采用風機冷卻，風機冷卻一般安裝在底座上，在鐵心和繞組的下方，風機產生的冷卻氣體通過氣道冷卻繞組及鐵心，并把熱氣體向上排出；根

11、據使用環(huán)境的差異或用戶的要求，增加保護外殼，以提高變壓器的防護等級，增強變壓器對外部環(huán)境的適應能力。為實現變壓器的智能監(jiān)控，滿足在任何時刻對變壓器實施溫度控制，變壓器一般都加裝溫度控制設備。三、干式變壓器的結構 對供電質量要求較高的用戶，因為電網電壓波動較大，在變壓器負載的狀態(tài)下需要切換變壓器分接位置改變變壓器電壓比以實現低壓輸出電壓穩(wěn)定，這樣加裝有載調壓開關就可以滿足要求。一般有載調壓開關有兩種形式：真空開關和空氣開關，一般都選擇真空開關。四、干式變壓器的特點1)無油、無污染、難燃阻燃、自熄防火。2)絕緣溫升等級高：F級絕緣，變壓器溫升可達100K。3)損耗低、效率高。4)噪聲小，通?？煽刂?/p>

12、在50dB以下。5)局部放電量小 (通常10pC以下)，可靠性高，可保證長期安全運行，壽命達30年。6)抗裂、抗溫度變化，機械強度高，抗突發(fā)短路能力強。7)防潮性能好，可在100濕度下正常運行，停運后不需干燥處理即可投入運行。8)體積小、重量輕，據有關人士統(tǒng)計，油式變壓器的外形尺寸為干式變壓器的2倍多。四、干式變壓器的特點9)不需單獨的變壓器室，不需吊心檢修及承重梁，節(jié)約土建占地和占空；因無油，不會產生有毒氣體，不會對環(huán)境造成污染，不需要集油坑等附屬建筑，減少了土建造價。10)安裝便捷，無需調試，幾乎不需維護；無需更換和檢查油料，運行維護成本低。11)配備有完善的溫度保護控制系統(tǒng)，為變壓器安全

13、運行提供可靠保障。五、干式變壓器的選用1)二次額定電壓的確定：一般根據電力網系統(tǒng)和用戶的要求確定。2)聯結組標號的確定：配電變壓器常有Dyn11、Yyn0等聯結組標號，推薦選用Dyn11。3)其他：如短路阻抗等，這些性能參數都可以從制造廠的樣本、手冊中查到，再根據工程情況予以確定。4)調壓方式：主要考慮采用何種調壓方式、調壓范圍如何等問題。5)其他配置的選擇：是否配外殼；是否帶風機(強迫風冷)；是否配溫度控制箱；是否帶溫度顯示器等，上述這些附件的功能，各制造廠樣本上均有說明，可酌情選擇配置。六、干式變壓器的相關技術1.強迫風冷 干式變壓器的冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)

14、。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運行。強迫風冷時，變壓器輸出容量可提高50%，適用于斷續(xù)過載運行或應急事故過載運行；由于過載時，負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經濟運行狀態(tài)，故不應使其處于長時間連續(xù)過載運行。2.防護等級 選用外殼，可防小動物（鼠、蛇、貓、雀等）和直徑大于12mm的固體異物進入，并能防止短路停電等惡性事故的發(fā)生。防護等級主要是防止人體接近殼內帶電部分或轉動部分，防止固體異物進入和防止由于進水、油等而引起有害影響，它符合相關標準的規(guī)定。六、干式變壓器的相關技術2.防護等級 選用外殼，可防小動物（鼠、蛇、貓、雀等）和直徑大于12mm的固體異物進入，并能防止短路停電等惡性

15、事故的發(fā)生。防護等級主要是防止人體接近殼內帶電部分或轉動部分，防止固體異物進入和防止由于進水、油等而引起有害影響，它符合相關標準的規(guī)定。表3-2防護等級的代號及含義六、干式變壓器的相關技術3.溫度顯示控制系統(tǒng) 干式變壓器的安全運行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞，是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對變壓器的運行溫度的監(jiān)測及其報警控制是十分重要的。干式變壓器的溫度顯示控制系統(tǒng)實現對運行溫度的監(jiān)測及報警跳閘控制，以使干式變壓器安全運行，延長使用壽命。此系統(tǒng)的主要功能如下：七、干式變壓器的啟用1)短接變壓器的“輸入”與“輸出”接線端子

16、，用絕緣電阻表測試其與地線的絕緣電阻。2)變壓器輸入、輸出電源線截面積應滿足其電流值大小的要求。3)輸入、輸出三相電源線應按變壓器接線板母線的顏色黃、綠、紅，分別接A 相、B 相、C 相，中性線應與變壓器中性線相接，接地線與變壓器外殼相接(如變壓器有機箱應與箱體地線標志對應相連接)。4)先空載通電，觀察測試輸入輸出電壓符合要求。5)當空載測試完成且正常后，方可接入負載。第三節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器一、三相橋式整流電路(脈波整流電路) 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器全部采用三相全波橋式整流，為了提高輸出直流的質量，減少諧波，減少對城市電力系統(tǒng)的影響，一般采用12、24脈波整流電路。圖3-

17、12三相橋式整流電路圖3-13三相橋式整流電路的輸出電壓波形和矢量圖二、12脈波整流原理圖3-1412脈波整流原理圖二、12脈波整流原理圖3-1512脈波整流電路及直流輸出波形三、 24脈波整流原理圖3-1624脈波整流原理圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)1.基本結構 24脈波整流變壓器系統(tǒng)有各種不同的結構組合。第一種情況下，可以采用單列四臺變壓器和四臺全波整流器構成24脈波整流變壓器系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)占地面積大，維護復雜。第二種情況下，可以采用兩臺變壓器三相三繞組和四臺全波整流器構成24脈波整流變壓器系統(tǒng)。而四臺整流機組也可以根據不同的需要進行組合。四臺整流機組串聯運行，適用于電壓較高的場合；四臺

18、整流機組并聯運行，適用于負荷電流較大（或多負荷）的場合，城市軌道交通系統(tǒng)多采用這種系統(tǒng)。同時整流機組也有不同的結構，既有不可控整流二極管，也可以采用晶閘管。城市軌道交通系統(tǒng)的整流機組現在多采用大功率整流二極管。四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-1724脈波整流變壓器系統(tǒng)的主電路原理圖2.環(huán)氧澆注牽引整流干式變壓器四、24脈波整流變壓器系統(tǒng) 為了減少變壓器低壓繞組之間的相互影響, 環(huán)氧澆注牽引整流干式變壓器沿軸向設置雙線圈的低壓輸出線圈,即所謂的每相鐵心兩線圈軸向雙分裂結構,通常要求其分裂系數,基本聯結組標號為Dd0y11。采用了軸向雙分裂結構后，直流閥側繞組間具有較大的短路阻抗，因此一般不再設置

19、平衡電抗。圖3-18軸向雙分裂結構變壓器的繞組布置圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)3.移相原理在保證T1和T2具有相同基本結構的基礎上,要實現等效24脈波整流,就必須使T1和T2低壓輸出之間移相15,經過分析,在高壓側采用延邊三角形移相方法。為了并聯12脈波整流系統(tǒng)(T1和T2)的平衡運行,就必須保證T1和T2具有相同的電氣參數,為此T1和T2在基本聯結組標號Dd0y11基礎上,分別移相75和-75,實現了T1和T2輸出低壓移相15的目的,又保證了幾何尺寸和參數的對稱。 圖3 19所示為延邊三角形移相75和 的接線圖和相量圖。四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-19延邊三角形移相7.5和-7.5的接線

20、圖和相量圖a)35kV網側延邊三角形接線(=7.5)b)35kV網側延邊三角形接線(=-7.5)c)延邊三角形移相7.5的相量圖d)延邊三角形移相-7.5的相量圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)4.一次側(網側)連接圖3-20延邊三角形矢量圖a)35kV網側延邊三角形電壓矢量圖(=7.5)b)35kV網側延邊三角形電壓矢量圖(=-7.5)四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-2124脈波整流電壓矢量分析圖1#變壓器二次側三角形接線A相輸出電壓1#變壓器三角形接線B相輸出電壓1#變壓器三角形接線C相輸出電壓1#變壓器星形接線A相輸出電壓1#變壓器星形接線B相輸出電壓1#變壓器星形接線C相輸出電壓2#變壓器三

21、角形接線A相輸出電壓2#變壓器三角形接線B相輸出電壓2#變壓器三角形接線C相輸出電壓2#變壓器星形接線A相輸出電壓2#變壓器星形接線B相輸出電壓2#變壓器星形接線C相輸出電壓五、整流器功率因數的表示法1.系統(tǒng)狀況 兩套整流機組分別通過兩臺斷路器與交流母線相連，而且采用母線不分段方式，以確保輸入電源的一致性。這種方案的兩套整流機組的進線相互獨立，兩套整流機組也可以獨立運行。當某一整流機組發(fā)生故障時，其保護裝置使其進線斷路器跳閘，故障容易判別。當一套整流機組因故退出運行時，在負荷較小時，另一套整流機組可繼續(xù)運行。通過接線的改變，使兩套機組的脈波輸出相差15，并且讓兩者并聯或串聯運行，就會構成24脈

22、波整流機組系統(tǒng)。只不過當一組出現故障時，就會輸出12脈波整流系統(tǒng)。整流器和變壓器的接線如 所示。五、整流器功率因數的表示法圖3-22整流器和變壓器的接線五、整流器功率因數的表示法2.計算方法用交流裝置電網（一次）側的每相輸入有功功率P1和視在功率S1之比來表示功率因數，即表3-3三相全波橋式整流預期功率因數五、整流器功率因數的表示法3.影響功率因數的因素及改進措施(1)功率因數的理論值與實際值從分析知道，城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流機組的功率因數對系統(tǒng)功率因數貢獻巨大。(2)整流相數與功率因數通過計算分析知道，增加整流相數本身就可以提高功率因數。(3)安裝補償裝置軌道交通供電系統(tǒng)有許多感性負載

23、，如電力變壓器、整流機組、動力照明負載等設備。第四節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器和整流器的技術要求一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器1. 110/35kV主變電所變壓器(主變壓器) 主變電所負責從國家電力系統(tǒng)獲取電能，并把電能轉換成所要求的形式，主要起接受、改變電能形式和分配的作用。完成這一任務的核心設備就是變壓器。因此如何選擇合適的變壓器就顯得非常重要。對于110kV系統(tǒng)，選擇主變電所的變壓器時，根據其運行的環(huán)境和特點，并根據其技術規(guī)格及額定參數，主要考慮以下因素：1)選擇變壓器類型。2)電壓選擇：要求其一次額定電壓為110kV，二次額定電壓為35kV，一次最高電壓為126 kV，二次最高電壓為4

24、2kV。3)聯結組標號：選擇 YNyn0 (d11) 接線，一次側調壓分接抽頭(11081.25%)/35kV，具有17級調壓能力。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器4)繞組絕緣水平：在110kV側， 要求額定雷電沖擊耐受電壓 550 kV(全波)，額定1min工頻耐受電壓 230kV。5)變壓器阻抗電壓選擇10.5%，有時也可選擇8%，但最大不允許超過14%。6)變壓器的空載和負載損耗、空載電流應滿足下列要求：對于容量為31.5MVA的變壓器，空載損耗不大于21kW；負載損耗不大于130kW；空載電流不大于0.2%IN。7)溫升限值：繞組平均溫升小于65K(電阻計法)，油頂層溫升小于 55K (

25、溫度計法)。8)承受短路能力：符合GB 1094.52008的規(guī)定,變壓器在任何分接抽頭時都應能承受三相對稱短路電流2s，各部位無損壞。9)過載能力:變壓器應滿足在120%額定負載下連續(xù)運行2h。10)在距離變壓器水平距離2m、垂直距離1m處，其噪聲水平應小于60dB。11)使用年限：變壓器的期望壽命為30年。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器2. 35/0.4kV動力變壓器 動力照明供電系統(tǒng)主要負責向安全保障設備、信號設備、照明、通風、排水、制冷設備饋送電能。選擇此系統(tǒng)變壓器時一般從四個方面考慮： 1)基本參數的選擇：如一次額定電壓、二次額定電壓、接地方式、相數等。 2)聯結組標號：Dyn11；

26、分接抽頭：(3522.5%)kV，可以實現5級調壓。 3)絕緣水平：35kV側，雷電沖擊耐受電壓200kV(全波)，雷電沖擊耐受電壓220kV(截波)，交流1min耐受電壓85kV；0.4kV側，沖擊耐受電壓10kV，交流1min耐受電壓3kV。 4)性能要求：阻抗電壓根據容量的大小可以選取不同的數值，一般容量越大，阻抗電壓可選得高些；空載損耗和負載損耗也要選擇得比較小。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器3. 35/1.18kV整流變壓器 牽引供電系統(tǒng)整流機組全部采用三相全波橋式整流，單臺變壓器為12脈波整流變壓器，兩臺變壓器并聯運行構成等效24脈波整流變壓器。整流變壓器的基本要求如下：(1)基本

27、參數一次額定電壓：35kV一次最高電壓38kV；二次額定電壓1180V。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器(2)性能參數 1)耐壓性能：一次側1min工頻耐壓85kV；二次側1min工頻耐壓10kV,二次側雷電沖擊電壓20kV。 2)并聯運行性能：兩臺變壓器的阻抗電壓不平衡率2%；兩臺整流變壓器一次繞組分別移相7.5和-7.5，使兩臺整流變壓器二次電壓相位差15，通過整流器獲得24脈波整流。 3)損耗性能：見表3-4。表3-4損耗性能一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器 4)短路性能：承受短路電流能力,從無窮大電網獲取電流的變壓器(任何抽頭位置)，在二次側完全短路持續(xù)時間2s的情況下，應不造成任何熱和機

28、械損傷，短路后線圈平均最高溫度應小于350(銅導體線圈)。表3-5短路性能一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器(3)進線方式高壓進線最普遍的方式為電纜下進線，制造廠加電纜支架；配線走電纜橋架時，可由上部進線。 1)電纜：當整流變壓器的容量較小(一般為200kVA以下)時，電流小，因此導線截面積小，在這種情況下一般采用電纜出線。 2)一般情況下，設銅排出線端子，上接引出線形式較多。 3)低壓封閉母線(或稱插接式母排、密集型母線槽)：對IP20，外殼頂配封母法蘭，方便與封母終端盒連接；對IP00(無外殼)，可供封母端子。 4)橫排側出線：由于干式變壓器沒有油，也就沒有火災、爆炸、污染等問題，所以干式變壓

29、器可與低壓屏置于同一配電室內，并可與低壓屏并列布置在一起。 5)立排側出線：若母排為豎向布置的低壓屏，變壓器可提供立排側向出線，變壓器的出線在柜內直接與低壓屏母排連接。二、整流機組和整流器性能1.整流機組的基本要求 牽引供電系統(tǒng)整流變壓器的設計應和整流器相匹配，形成整流機組。整流機組的效率在額定負載下應不小于98%，每套整流機組的功率因數在額定負荷下應不小于095；整流機組的固有電壓調整率為6%；整流機組負載特性：反電動勢、再生。2.整流器 牽引供電系統(tǒng)整流器采用自然風冷式，用于戶內安裝；單臺整流器的額定功率可以選擇20004000kW；網側額定交流電壓為1180V，額定直流電壓為1500V，

30、額定直流電流為15002700A；空載電壓為1640V，直流側空載情況下,整流變壓器施加（35+5%）kV的交流電壓時, 直流側輸出電壓不超過1800V，最低值為1000V。直流750V系統(tǒng)，最低值為500V，最高值為900V。二、整流機組和整流器性能1)整流方式:城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器全部采用三相全波橋式整流，選擇平板式二極管，而且一般采用國內最高品質的產品。2)電壓調整(見表3-6):當直流負載在0.5%300%范圍內變化時,電壓變化應為線性。表3-6電壓調整二、整流機組和整流器性能3)整流器耐壓:整流器主電路應能承受5kV的工頻耐壓1min，輔助電路和主電路應電氣隔離，并能承受2

31、kV工頻耐壓1min。4)承受短路電流能力：整流器應能承受由于直流側短路而產生的短路電流的沖擊，直至斷路器跳閘。5)保護能力：整流器應具有內部短路保護能力。6)整流器應具有自動化數據采集裝置和液晶顯示功能。第五節(jié)變壓器的運行與維護一、變壓器的運行1.變壓器啟用前的準備工作 1)在啟用變壓器前,應檢查各級電壓一次回路中的設備以及變壓器分接頭位置，并從母線開始檢查，到變壓器的出線為止。 2)應檢查臨時接地線、遮欄和工作牌等是否均已撤除，全部工作票是否都已交回。 3)測定變壓器繞組的絕緣電阻合格后，方可啟用變壓器。一、變壓器的運行2.變壓器的操作原則 投入運行后，它的工作狀態(tài)并不是一直不改變的。一般

32、來說電氣設備分為運行、備用、檢修三種狀態(tài)。變壓器也必須在三者之間轉變。變壓器由運行、備用、檢修三種狀態(tài)中的一種狀態(tài)轉變成另一種狀態(tài)所進行的操作叫做變壓器的倒閘操作。倒閘操作必須按照一定的要求進行，有嚴格操作順序和規(guī)程。一、變壓器的運行 1)若大型變壓器都裝有斷路器，斷、合閘必須使用斷路器，對空載變壓器來講，也應如此。 2)變壓器送電操作順序：停電時應先停負載側，后停電源側；送電時與上述過程相反,即先送電源側(或者說一次側)，然后再送負載側，而且要由少到多，依次增加負載設備。 3)在電源側裝隔離開關，負載側裝斷路器的電路中，送電時，應先合電源側隔離開關，后合負載側斷路器；停電時，應先斷負載側斷路

33、器，后斷電源側隔離開關。 4)在用無載調壓分接開關調整電壓時，應將變壓器與電網斷開后，才可改變變壓器的分接頭位置，并應注意分接頭位置的正確性。 5)變壓器停送電操作的要求：一是送電前，應檢查變壓器中性點接地方式是否正確，檢查三相分接頭位置，應保持一致；二是停電后，對于油變壓器應將變壓器的重瓦斯保護由“跳閘”改為“信號”等；三是對強油循環(huán)冷卻的變壓器，不開潛油泵不準投入運行。一、變壓器的運行3.變壓器運行注意事項 1)變壓器投入運行前，應根據變壓器銘牌和分接指示牌將分接片或有載開關調到合適的位置。 2)變壓器應在空載時合閘投運，合閘涌流峰值最高可達10倍額定電流左右。 3)變壓器投入運行后，所帶

34、負載應由輕到重，并檢查產品有無異響，切忌盲目一次大負載投入。 4)變壓器過載運行應按照相關標準或廠家技術手冊中的過載能力曲線，帶風冷系統(tǒng)產品應強行起動風機。 5)變壓器退出運行后，一般不需要采取其他措施即可重新投入運行，但是如果在高溫、高濕情況下，變壓器已發(fā)生凝露現象，那么必須經干燥處理后，變壓器方能重新投入運行。二、變壓器的維護1.變壓器的正常維護為了保證變壓器能正常運行，需對它進行定期檢查維護。 1)在干燥清潔的場所，一般每年或更長一點時間進行一次檢查。 2)檢查時，如發(fā)現有過多的灰塵或異物聚集，則必須清除，以保證空氣流通和防止絕緣擊穿。 3)檢查緊固件、連接件是否松動，導電零件有無生銹腐

35、蝕的痕跡，還要觀察絕緣表面有無爬電痕跡和碳化現象，必要時應及時通知廠家進行處理。 4)干式變壓器運行若干年(建議五年)后，做一下絕緣電阻測試和直流電阻測試來判斷變壓器能否繼續(xù)運行，一般無需進行其他測試。二、變壓器的維護2.變壓器的日常維修檢查(1)現象日常的維修檢查就是從外觀檢查澆注型干式變壓器的運轉狀態(tài)。1)變壓器運行中發(fā)出的“嗡嗡”聲有變化，聲音時大、時小。2)變壓器運行中除“嗡嗡”聲外，內部有時發(fā)出“哇哇”聲。3)變壓器運行中發(fā)出的“嗡嗡”聲音變悶、變大。4)變壓器運行中內部有“吱吱”、“咕隆”等異常聲音。5)變壓器內部發(fā)生強烈的電磁振動噪聲。6)變壓器運行中發(fā)出很大的電磁振動噪聲。7)

36、變壓器運行中發(fā)出尖而粗的聲音。二、變壓器的維護(2)處理方法1)通過操作使變壓器正常運行，這些操作有切除故障設備、改變運行方式、減少負載等。2)減少大容量動力設備起動次數。3)降低變壓器負載，或更換大容量變壓器，防止變壓器過載運行。4)停電檢修變壓器，處理內部故障。5)檢修變壓器緊固夾緊裝置，加強變壓器地角的牢固、穩(wěn)定性。6)檢查系統(tǒng)中的短路、接地故障并進行處理。三、變壓器無勵磁分接開關的維護及故障處理1.無勵磁分接開關的維護檢查 1)無勵磁開關常見的故障是導電部分接觸不良，接觸電阻增大使觸頭發(fā)熱，使變壓器油劣化。 2)檢查分接開關是否靈活、到位。 3)要檢查所用絕緣體是否完好，有無破損，分接線是否牢固。 4)檢查機械零部件是否齊全完好，小軸、銷子是否合適。 5)檢查器身連箱蓋結構的變壓器分接開關時，應檢查其在箱蓋上是否固定牢固。 6)要求分接開關的觸頭位置與指示位置一致，三相位置也要一致。 7)測量靜、動觸頭在接觸位置時的線圈直流電阻值，并與出廠值比較應符合要求。 8)單相無勵磁分接開關的裝配要求操動聯桿長短合適，在現場檢修時要做好原始記錄。三、變壓器無勵磁分接開關的維護及故障處理2.無載分接開關的故障