超高功率整流器短路電流的計算

2.1.2 電抗分量XTB

1）按實測數據（折算至整流變壓器閥側）計算XTB

有載開關在額定分接擋位（78擋）時，將調壓變壓器二次繞組短接，給一次繞組加勵磁電壓。測得調壓變壓器一次線電流I1=140.43A時，一次線電壓UAB=12694V。忽略電阻的影響，則有：

XTB≈ZTB=UAB/(I1kTB2kZB2)

=12694/(×140.43×3.6272×57.762)

=0.00119Ω=1.19mΩ

2）按相對短路阻抗電壓（折算至整流變壓器閥側）計算XTB

調壓變壓器的相對短路阻抗電壓UTD=11.46％，調壓變壓器的基準容量Sj=SN（額定容量）=2×54.99MVA，可以求得調壓變壓器的基準電抗Xj為：

Xj=UZ22/Sj=10502/(2×54.99×106)

=10.025×10－3Ω=10.025mΩ

式中：UZ2=1050V——整流變壓器閥側線電壓。

根據文獻[1]，調壓變壓器的電抗分量XTB為：

XTB=UTD·Xj=0.1146×10.025×10－3

=0.00115Ω=1.15mΩ

考慮到調壓變壓器實際運行狀況，取XTB=1.19mΩ更符合實際情況。

2.2 整流變壓器短路阻抗

2.2.1 電阻分量RZB

1)根據實測數據計算

在油溫為18℃時，測得整流變壓器一次側Y形連接繞組兩相之間的直流電阻RAB=163.4mΩ,折算至整流變壓器閥側時，可以求得整流變壓器一次側一相的等效直流電阻RZB1為：

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

在油溫為18℃時，測得整流變壓器二次側（即閥側）繞組兩相之間的直流電阻Rab=0.15mΩ,由此可以求得整流變壓器閥側一相的等效直流電阻RZB2為：

RZB2=Rab/2=0.15/2=0.075mΩ

整流變壓器的電阻分量RZB為：

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

2)按短路損耗計算

根據文獻[1]，按短路損耗，以求得整流變壓器的電阻分量RZB為：

RZB=RZB1＋RZB2/2=ΔPZD/〔3×2(2×IZ2N)2〕

=480210/〔6(2×15102)2〕=0.00009Ω=0.09mΩ

式中：ΔPZD——整流變壓器短路損耗（額定容量下、油溫75℃）;

IZ2N——整流變壓器閥側額定電流。

為了將整流變壓器一次側直流電阻RZB1和二次側直流電阻RZB2區(qū)分開來，所以取RZB1=0.024mΩ、RZB2=0.075mΩ，取整流變壓器的電阻分量RZB=0.0615mΩ。

2.2.2 電抗分量XZB

1）按實測數據計算XZB

將整流變壓器二次繞組中的一組短接，給一次繞組加勵磁電壓。測得整流變壓器一次線電流IZ1=531.1/2=265.55A時，其線電壓UZAB=2025.4V。忽略電阻的影響，則有：

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

2）按相對短路阻抗電壓計算XZB

整流變壓器的相對短路阻抗電壓UZD=6.36％，整流變壓器的基準容量SZj=SZN(整流變壓器額定容量)=54.99MVA，可以求得整流變壓器的基準電抗XZj為：

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

根據文獻[1]，整流變壓器的電抗分量XZB為：

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

考慮到整流變壓器實際運行狀況，取XZB=1.32mΩ更符合實際情況。

2.3 自飽和電抗器阻抗

2.3.1 電阻分量RM

自飽和電抗器的電阻分量RM按測得的實際損耗來計算，每臺自飽和電抗器中含有12個自飽和電抗器單體。在額定電流下、油溫為75℃時，實際測得一臺自飽和電抗器的功率損耗ΔPM=38500W，這樣就可以計算出一個自飽和電抗器單體電阻分量RM為：

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

式中：IM=10730A——自飽和電抗器電流。

2.3.2 電抗分量XM

根據實踐經驗和該整流電源系統的實際情況，取自飽和電抗器的電抗（含閥側交流母線的電抗）XM=0.75mΩ。

2.4 整流系統的短路阻抗分布圖

根據2.1,2.2,2.3的計算值和實測值可做出整流系統的短路阻抗（額定條件下的等效阻抗）分布圖，如圖2所示。

圖2 短 路 阻 抗 （ 額 定 條 件 下 的 等 效 阻 抗 ） 分 布 圖