浅析24脉波牵引整流变压器
二十四脉波整流资料
3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。
目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。
3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。
整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。
整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。
在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。
整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。
柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
城市轨道交通24脉波牵引整流变电站网侧谐波电流的分析
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网侧线电流的相位关系 阀 侧 基 波 与 # .!") 0! 次 的 谐 波 磁 势 必 须 由 网
侧的基波与谐波磁势来平衡。由于两台变压器的网 侧 绕 组 分 别 为 移 相 ( .0-&’- 的 延 边 三 角 形 联 结 ， 且 每相绕组分别由主绕组 @A 和移相绕组 @B 组成， 那 么与阀侧磁势相平衡的网侧磁势 （包括基波与谐波） 是主绕组和移相绕组的合成磁势。 对 于!号 变 压 器 （网 侧 移 相 ( .9-&’- ） ， 其延边 三角形电压及磁势平衡图如图 % 所示。其 C 相线电 流为 !C#.!CB#.!CA#+!DA#， 由磁势平衡图可知， 其基波和 正序谐波的相位滞后 !!"#*" <%#-+(=.""&’- 相位， 而
两种24脉波整流变压器设计比较
两种24脉波整流变压器设计比较24脉波整流变压器是一种特殊的变压器，能够提供更加稳定的直流输出电压。
在24脉波整流变压器的设计过程中，有两种不同的设计方法可以选择，分别是谐振式设计和非谐振式设计。
下面将介绍这两种设计方法的比较。
谐振式设计是一种常见的24脉波整流变压器设计方法。
在这种设计中，谐振电路被用来减小电路中的谐波和纹波。
谐振电路是由电容器和电感器组成的，并与变压器并联。
电容器和电感器的参数可以根据需要进行调整，以便在电路中产生合适的谐波和纹波消除效果。
谐振式设计的优点是能够有效减小谐波和纹波，从而提供更加稳定的直流输出电压。
然而，谐振式设计也有一些缺点。
首先，谐振电路的设计复杂，需要进行精确的参数调整，使得设计和调试成本较高。
其次，谐振电路会引入额外的电功率损耗，从而降低变压器的效率。
因此，在设计谐振式24脉波整流变压器时，需要权衡其优缺点，并选择合适的参数和电路结构。
非谐振式设计是另一种常见的24脉波整流变压器设计方法。
在这种设计中，没有谐振电路，而是调整主变压器的参数来减小谐波和纹波。
非谐振式设计的优点是无需设计和调试谐振电路，从而降低了设计和制造成本。
此外，非谐振式设计还能够提高变压器的效率，因为没有额外的电功率损耗。
然而，非谐振式设计也存在一些缺点。
首先，调整主变压器的参数需要一定的经验和技巧，否则可能会导致电路的不稳定或者谐波和纹波过大。
其次，非谐振式设计不能完全消除谐波和纹波，因此直流输出电压的稳定性相对较差。
综上所述，谐振式设计和非谐振式设计是24脉波整流变压器常用的两种设计方法。
谐振式设计能够有效减小谐波和纹波，提供更加稳定的直流输出电压，但设计复杂，成本较高，且会引入额外的功耗损失。
非谐振式设计则无需设计和调试谐振电路，降低了成本，提高了效率，但无法完全消除谐波和纹波，直流输出电压稳定性相对较差。
在选择设计方法时，需要根据具体的应用需求和成本考虑，选择适合的设计方法。
24脉波牵引整流变压器移相角的计算与测量
关键词： 牵引整流变压器； 移相角； 测量 中图分类号： $%&’# 文献标识码： ( 文章编号： （#’’+） !’’!)*&#+ ’,)’’’*)’-
１ 前言
城市轨道交通 #& 脉波牵引整流变电站的基本 构成是采用两台相同容量的轴向双分裂式牵引整流 变压器。 就整流变压器本身而言， 每台变压器实质上 仍然是一台轴向双分裂式 !# 脉波牵引整流变压器， 所不同的是网侧绕组采用延边三角形，分别形成 . 本文对 #& 脉波牵引整流变压 /"+0和)/"+0的移相角。 器采用延边三角形联结的移相角的计算和测量进行 探讨。
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收稿日期： ,))+’)9’,+ 作者简介： 王念同 （!<93’ ） ， 男， 江苏溧阳人， 上海工程技 术 大 学 电 子 电 气 工 程 学 院 副 教 授 ， 教授级高级工程师， 长期 从事电机、 变压器理论研究与产品开发工作； 魏雪亮 （!<9<’ ） ， 男， 江苏无锡人， 上海沪光变压器有 限 公 司 工 程 部 经 理 ， 高级工程师， 长期从事变压器设 计与产品开发工作。
当阀侧 ( 联结时， 因 为 !)" 联） （!) ） ’ !(" )!(,!* " !! ・ 5=96’1;&!7 !) !D （!’ ） ’ )(" !* " ! ’ !! 9:%6’1;&!7 !) !D （!! ）、 式 （!’）， 将式 不论阀侧是 * 联 结 ， 还是 式 （!1 ） 式 （!)） 都可得： ( 联结， ’ ) " ’ ・ 9:%6’1;&!7 " ’ #$%6’1;&!7 ! ! 5=96’1;&!7 ’! （!3 ） 从式 （!3 ） 推得移相角的实测值! 为： （!! ）
24脉波整流原理
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等效24脉波整流机组原理分析
整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
目前，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。
理论上只要满足12相24脉波整流系统的要求，组成24脉波的2台变压器的联结组可以有很多种，如Dy5／Dd0一Dy7／Dd2、Dyll ／d0一Dyl ／d2等。
12组采用d 、Y 一个整流桥接至整流变压器二次侧“Y 单台12脉波整流机组输出波形如图17.5°，并联工作时，才能形成等效二十Dyll ／Dd0和Dyl 2台整流变压器原边绕组分别移相+7.5°和一7.5°的移相，在整流变压器原边采用延边三角形接法，其相量关系图如图2和图3所示。
一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y 结构向量关系图二次侧D 结构向量关系图
图2+7.5°变压器向量关系图
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15°。
结组
别：Dyll ／d0T2联结组别：Dyl ／d2
图424脉波整流机组原理。
24脉波整流电路的设计与分析
xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号44毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。
整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。
整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。
本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。
文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。
经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。
关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要............................................................................................................. 错误！未定义书签。
完整版)二十四脉波整流资料
完整版)二十四脉波整流资料地铁直流牵引供电系统中的整流机组是重要的设备之一。
为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组。
该机组由两台相同容量12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。
整流机组的作用是将35kV AC（或33kV AC）降压、整流，输出1500V DC（或750VDC）电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器。
整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，并应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级。
整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
直流侧空载情况下，整流变压器施加35×（1+0.05）kV的交流电压时，直流侧输出电压不超过1800 V。
的相位角为-22.5°；二次侧电压相量Ub3c3的相位角为-157.5°。
2)对于变压器T2一次侧电压相量UA1C1的相位角为-22.5°；二次侧电压相量Ua3b3的相位角为67.5°；二次侧电压相量Ub2c2的相位角为-112.5°。
在选择地铁整流机组的规格时，建议采用带三角形联结的变压器，并尽可能增加整流的相数。
具体来说，变压器可以采用Dy11d0-Dy1d2或Dy5d0-Dy7d2联结。
对于采用Dy11d0-Dy1d2联结的整流机组，单台变压器运行时只能产生12脉波，需要两台并联运行才能获得24脉波。
共轭式调变共用24脉波整流变压器的设计
共轭式调变共用24脉波整流变压器的设计共轭式调变共用24脉波整流变压器是一种高效、可靠的电源变换器，它可以将交流电转换为直流电，并且可以实现电压的升降。
在工业生产和家庭生活中，这种变压器被广泛应用。
在设计共轭式调变共用24脉波整流变压器时，需要考虑多个因素。
首先，需要确定变压器的输入电压和输出电压。
其次，需要选择合适的变压器芯片和电容器，以确保变压器的效率和稳定性。
最后，需要进行电路设计和模拟，以验证变压器的性能和可靠性。
在实际应用中，共轭式调变共用24脉波整流变压器具有以下优点：
1. 高效：由于采用了共轭式调变技术，变压器的效率可以达到90%以上，能够有效地减少能量损失。
2. 稳定：变压器的输出电压稳定，能够满足各种电器设备的需求。
3. 可靠：变压器采用高品质的材料和工艺，具有较长的使用寿命和稳定的性能。
4. 安全：变压器具有过载保护和短路保护功能，能够有效地保护电器设备和人身安全。
共轭式调变共用24脉波整流变压器是一种高效、可靠、安全的电源变换器，它在工业生产和家庭生活中具有广泛的应用前景。
在未来的发展中，我们相信这种变压器将会越来越普及，并且会不断地
得到改进和完善。
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此 ， ｒ减小 电网受 到谐 波的影响 ， 为 绝大多数 的城市轨道交 通 牵引供电系统都是采用２ 脉 波整流方式 。此外 ，从效 能上 分 ４ 析， 整流变压器的脉波数越多 ， 相应 的功率因数也会越大。 其
流 变压 器的 保 护 方 法 。
关 键 词 ：４ 波 整 流 ； 引整 流 变压 器 ； 护 ２脉 牵 保
ｔｉ ０３ ６６ｉ ｎ１０ － ５ ４２ １．２ ３ Ｉ ： ． ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ． １１． ４ ｆ１ ９ １ ｓ ０ ０ ０
Ｏ 引 言
为 ±７５ ．。，其高压 网侧绕组方式和等效 １ 脉波的方式 是一样 ２ 的。两 台整流变压器移相角度分别为＋ ．。 ７ 。， ７ 和一 ． 通过并联 ５ ５ 连接整流器直流侧的方式组成２ 脉波整流机组 。４ ４ ２ 脉波整流变 压器 的接线方式和矢 量图如 图ｌ 所示。
国家标 准中规定 了负载的工作 等级 ，主要分为６ 级来表示 负载循环的不同程度 。目前 ， 国内的城市轨道交通牵 引整 流机
Байду номын сангаас
当前 ， 在城市轨道交 通牵引供 电系统 中 ， 常采用 的是１ 脉 ２
波和２ 脉波的整流方式 。根据计算 ， ４ 采用 １脉波 整流方式时 ， ２ 系统 中的谐波次数 比较多 ； ４ 而２ 脉波整流方式能在保证谐波次
组主要采用的是第 四（ 重型牵 引站 ） 。标准 中规定 ， 等级 采用重
型牵引站等级的牵引整流机组 在一天中要能够承受在 １ 倍额 ． ５ 定负载下工作两小时 以及３ 倍额定负 载下 工作 １ 分钟的尖峰负
数较少的情况下 ， 次谐 波的数值 也较小 。所以说 ， 各 在谐 波的
治理： 而 ， ｊ 采用２ 脉波整流方式 １ １脉波整流方式要更好 。因 ＝ 『 ４ ：２ Ｅ
技 术 研 发
Ｔ Ｃ ｏＬ Ｅ ＨＮ ０ＧＹ ＡＮ ＡＲ Ｔ ＤＭ ＫＥ
Ｖｏ ．８， ． ２ ２ １１ Ｎｏ １ ，０１ １
浅析２ 脉 波牵引整流变压器 ４
赵 凯
摘 要 ： 过 对 牵 引整 流 变 压 器 的 系统 分 析 ， 明 了在 城 市轨 道 交 通 牵 引供 电 系统 中采 用２ 脉 渡 整 流 方 式 的优 势 。 在 比 通 说 ４ 较 了 牵 引整 流 变 压 器和 普 通 电力 变压 器 的 不 同之 处后 ， 点介 绍 了２ 脉 波 牵引 整 流 变 压 器 的 系统 构 成 ， 给 出 了一 些 整 重 ４ 并
５ ６ ７ ８ ９ …… Ｉ ６ Ｉ ７ Ｉ ８ ２ ４ｔ
图２ 城 市 轨 道 交 通 运行 典 型 负 荷 周 期 曲线 图
技 术 蕊 与
市 场
技术研发
统， 互不干扰。 通过沿轴向设置双低压输 出线圈 的方式 ， 可以降 低变压器低 压绕组间受到 的相 互干扰和影 响。采 用这种方式 后， 就不用再设置平衡 电抗 ， 因为其直流 阀侧绕组 间的短路阻
图 １ 外 延 三 角 形 移 相 的 接 线 方式 和 矢 量 图
据谐波次数和整流脉波的关系式Ｐ ６ ＝ Ｋ×ｎ±１式 中Ｐ （ 代表存 在
的谐 波数 ．代 表整流脉波 ， 取正整数 ） ｎ Ｋ ，脉波越 多的情况下 ，
谐 波 含量 就 会 越 少 。
２ ． 牵 引整 流 变 压 器 的 负载 类 型 ２
２ 牵 引整 流 变 压 器 和 普通 电力 变 压 器 的 不 同 点
２１ 牵 引整 流 变压 器 的 结 构 形 式 ．
考虑到 目前 的城 市轨道交通牵 引整 流机组 主要采用的是
等效 １或２脉 冲整 流方 式 ，常采用双绕组 双分裂的结构来设 ２ ４
计牵引整 流变压器 。如 果采用的是等效 ｌ脉波 整流方式 ，则 ２ 采用 ｊ角形联结 的方式对 整流变压 器 的高压网侧进 行联结 。 此 时 ，有两组 高压网侧绕 组是并联 引 出和轴 向分 裂的情形 。 在 低压阀侧端 同时使用到 了三角形 联结 和星形联结 的方式 。 如果采用 的是等效２ 脉 波整流方式 ，通常会采 用外延三角形 ４ 联 结 的方式对 整流变 压器 的高 压 网侧进 行联 结 ，移相 角度
高。本文对 目前城市轨道交 通牵引系统 中常采用 的２ 脉波牵 ４ 引整流变 器作简单的介绍 。
１ 牵 引整 流 变 压 器 的 系 统 分析
：
戎进行 电力系统的谐波分析 时 ，主要考虑两个方 面的因
素， 即系统 的谐波大小 和系统 中的谐波次数 多少 ， 减小 系统 谐
波的方法主要 是减小系统 中的谐 波大小和减少谐波次 数。根
抗 已经 很 大 。
４ ２ 脉 波 牵 引 整流 变压 器 的 保 护 ４
载情形 ， 其余时间要 保证 能够在额定负载下稳定 工作 。在 实际
运行中 ， 由于机车起 动和上下班客流高峰期 等因素的影 响往往 会让整个牵 引整流变压器在一 天内经历两次尖峰负载的情形 。 为了在预期 的寿命期 内保证整 流机组能够可靠 、安全的运行 。 必须在考虑产品冗余度 的情况下严格按照负荷 周期 曲线来设
Ａ Ｂ Ｃ Ａ Ｂ Ｃ
近年来 ， 随着我 国城市容量规模 不断地发展和城市化程度 的提 高 ， 给城市 的交通 问题 带来了更大 的难题 ， 而解决 这个 难 题的有效途径之一 ， 就是发展城市轨道交通系统。整流机组作 为城 市轨道交通牵引供 电系统的重要设备之一 ， 能够给 电车组 提供 直流电源 ， 同时也会 产生谐波 。众所周 知 ， 谐波对供 电系 统具有 一定 的危害性。在城 市轨道交通牵引供电系统中 ， 为了 摄大程度的降低系统受 到谐 波的影响 ，可 以从源头上 采取措 施， 也就是采用多脉波整流变压器的方法。供 电系统脉波数越 多， 系统 的功率 因数 、 运行效率 以及能量利用率都会相应 的提