超高功率整流器短路电流的计算

2.1.2 电抗分量XTB

1）按实测数据（折算至整流变压器阀侧）计算XTB

有载开关在额定分接挡位（78挡）时，将调压变压器二次绕组短接，给一次绕组加励磁电压。测得调压变压器一次线电流I1=140.43A时，一次线电压UAB=12694V。忽略电阻的影响，则有：

XTB≈ZTB=UAB/(I1kTB2kZB2)

=12694/(×140.43×3.6272×57.762)

=0.00119Ω=1.19mΩ

2）按相对短路阻抗电压（折算至整流变压器阀侧）计算XTB

调压变压器的相对短路阻抗电压UTD=11.46％，调压变压器的基准容量Sj=SN（额定容量）=2×54.99MVA，可以求得调压变压器的基准电抗Xj为：

Xj=UZ22/Sj=10502/(2×54.99×106)

=10.025×10－3Ω=10.025mΩ

式中：UZ2=1050V——整流变压器阀侧线电压。

根据文献[1]，调压变压器的电抗分量XTB为：

XTB=UTD·Xj=0.1146×10.025×10－3

=0.00115Ω=1.15mΩ

考虑到调压变压器实际运行状况，取XTB=1.19mΩ更符合实际情况。

2.2 整流变压器短路阻抗

2.2.1 电阻分量RZB

1)根据实测数据计算

在油温为18℃时，测得整流变压器一次侧Y形连接绕组两相之间的直流电阻RAB=163.4mΩ,折算至整流变压器阀侧时，可以求得整流变压器一次侧一相的等效直流电阻RZB1为：

RZB1=RAB/(2kZB2)=163.4/〔2(57.76)2〕=0.024mΩ

在油温为18℃时，测得整流变压器二次侧（即阀侧）绕组两相之间的直流电阻Rab=0.15mΩ,由此可以求得整流变压器阀侧一相的等效直流电阻RZB2为：

RZB2=Rab/2=0.15/2=0.075mΩ

整流变压器的电阻分量RZB为：

RZB=RZB1＋RZB2/2=0.024＋0.075/2=0.0615mΩ

2)按短路损耗计算

根据文献[1]，按短路损耗，以求得整流变压器的电阻分量RZB为：

RZB=RZB1＋RZB2/2=ΔPZD/〔3×2(2×IZ2N)2〕

=480210/〔6(2×15102)2〕=0.00009Ω=0.09mΩ

式中：ΔPZD——整流变压器短路损耗（额定容量下、油温75℃）;

IZ2N——整流变压器阀侧额定电流。

为了将整流变压器一次侧直流电阻RZB1和二次侧直流电阻RZB2区分开来，所以取RZB1=0.024mΩ、RZB2=0.075mΩ，取整流变压器的电阻分量RZB=0.0615mΩ。

2.2.2 电抗分量XZB

1）按实测数据计算XZB

将整流变压器二次绕组中的一组短接，给一次绕组加励磁电压。测得整流变压器一次线电流IZ1=531.1/2=265.55A时，其线电压UZAB=2025.4V。忽略电阻的影响，则有：

XZB≈ZZB=UZAB/(IZ1kZB2)=2025.4/(×265.55×57.762)=0.00132Ω=1.32mΩ

2）按相对短路阻抗电压计算XZB

整流变压器的相对短路阻抗电压UZD=6.36％，整流变压器的基准容量SZj=SZN(整流变压器额定容量)=54.99MVA，可以求得整流变压器的基准电抗XZj为：

XZj=UZ22/SZj=10502/(54.99×106)=20.05×10－3=20.05mΩ

根据文献[1]，整流变压器的电抗分量XZB为：

XZB=UZD·XZj=0.0636×20.05×10－3=0.00128Ω=1.28mΩ

考虑到整流变压器实际运行状况，取XZB=1.32mΩ更符合实际情况。

2.3 自饱和电抗器阻抗

2.3.1 电阻分量RM

自饱和电抗器的电阻分量RM按测得的实际损耗来计算，每台自饱和电抗器中含有12个自饱和电抗器单体。在额定电流下、油温为75℃时，实际测得一台自饱和电抗器的功率损耗ΔPM=38500W，这样就可以计算出一个自饱和电抗器单体电阻分量RM为：

RM=ΔPM/(12×IM2)=38500/(12×107302)=0.028×10－3=0.028mΩ

式中：IM=10730A——自饱和电抗器电流。

2.3.2 电抗分量XM

根据实践经验和该整流电源系统的实际情况，取自饱和电抗器的电抗（含阀侧交流母线的电抗）XM=0.75mΩ。

2.4 整流系统的短路阻抗分布图

根据2.1,2.2,2.3的计算值和实测值可做出整流系统的短路阻抗（额定条件下的等效阻抗）分布图，如图2所示。

图2 短 路 阻 抗 （ 额 定 条 件 下 的 等 效 阻 抗 ） 分 布 图