31.晶闸管三相桥式整流电路电源变压器的计算

【实例】　有一晶闸管三相桥式整流电路，通过与额定容量为1000kV·A，空载损耗为2.8kW、短路损耗为11.2kW的三相变压器接入交流电源。设流过变压器星形接线的直流侧线圈的电流I（有效值）和直流负荷电流Iz之间有I=0.816Iz的关系。试求：

①当整流回路的直流输出端子接有950kW的电阻负荷时，变压器所需的视在功率。设晶闸管的控制角为α=0°。

②若①中的直流端子电压下降10%时，根据以下两种情况分别计算变压器的效率和功率因素；a.在晶闸管控制角为α=0°时，仅变更变压器分接头位置的场合；b.不变更变压器分接头位置，而仅改变控制角的场合。设变压器及整流器的内部电压降忽略不计；又设变压器损耗与分接头位置无关。

解　①变压器的视在功率为

直流输出电压为

Uz=1.35Ucosα

所以

按题意I=0.816Iz，故

由于直流出力=UzIz=/R=950（kW），故当晶闸管控制角α=0°，即cosα=1时，变压器的视在功率为

②按题意直流端子电压下降10%，所以变压器带负荷时所消耗的功率为

变压器在任意负荷下的铜耗为

第一种场合：

Pz=769.5，cosα=0时变压器的视在功率为

已知Se=1000kV·A，Pd=11.2kW，故变压器的负荷损耗为

变压器的效率为

功率因数为

cosφ=Pz/S=769.5/805.6=0.955　　

第二种场合：

利用控制晶闸管导通角，使直流端子电压下降到90%，故cosα=0.9，又有UzIz=769.5kW，因此变压器的视在功率为

变压器的负荷损耗为

变压器的效率为

功率因数为

cosφ=769.5/895.1=0.86