**高压整流变压器**是专用于将交流电转换为直流高压电能的特种变压器,广泛应用于电解、电镀、静电除尘、高压电源等领域。以下是其核心信息:
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### 一、核心功能与技术参数
1. **功能特点**:
- **交直流转换**:通过整流电路(如桥式、全波整流)输出直流高压(可达$100 ext{kV}$以上);
- **电压调节**:支持多档抽头或晶闸管调压(如$0sim100 ext{kV}$连续可调);
- **谐波抑制**:内置滤波电抗器或12脉波设计,降低谐波含量(THD≤$5%$)。
2. **关键参数**:
- **输入电压**:$380 ext{V}sim35 ext{kV}$(常见$6 ext{kV}/10 ext{kV}$);
- **输出电压**:$1 ext{kV}sim200 ext{kV}$(如电解铝用$1000 ext{V}sim1500 ext{V}$,X光机用$50 ext{kV}sim150 ext{kV}$);
- **额定电流**:$100 ext{A}sim100 ext{kA}$(电解工业可达$500 ext{kA}$);
- **短路阻抗**:$6%sim12%$(抑制短路电流冲击);
- **绝缘等级**:H级(耐温$180℃$)或更高。
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### 二、结构设计
1. **绕组设计**:
- **高压绕组**:分段层式或饼式结构,采用Nomex纸或聚酰亚胺薄膜增强绝缘;
- **低压绕组**:箔绕或螺旋式,降低涡流损耗。
2. **冷却系统**:
- **油浸式**:矿物油或硅油循环冷却(如$200 ext{kV}$以上型号);
- **干式**:强迫风冷(IP54防护,适用于粉尘环境)。
3. **防护措施**:
- 内置均压环、静电屏蔽层,防止局部放电;
- 外置过压保护器(如避雷器)及温度传感器。
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### 三、典型应用场景
1. **工业领域**:
- **电解/电镀**:铝/铜冶炼($1000 ext{V}/500 ext{kA}$)、镀锌生产线($12 ext{V}sim24 ext{V}$);
- **静电除尘**:电厂/钢厂除尘器($60 ext{kV}sim100 ext{kV}$)。
2. **医疗设备**:
- X光机、CT机($50 ext{kV}sim150 ext{kV}$,功率$50 ext{kW}sim200 ext{kW}$)。
3. **科研与电力**:
- 粒子加速器、高压直流输电(HVDC)换流站($500 ext{kV}sim800 ext{kV}$)。
参数项 | 典型值/范围 | 技术说明 |
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额定容量 | 50kVA ~ 50MVA(常见规格:100kVA、1MVA、10MVA) | 与直流功率匹配 |
输入电压 | 10kV~220kV(三相交流,工频50/60Hz) | 电网接入电压 |
输出电压(直流) | 10kV~800kV(根据整流电路类型调整,如6脉波/12脉波) | 可调范围±10% |
额定电流(直流) | 100A~50kA(电镀用低压大电流,HVDC输电用高压小电流) | 铜损主导设计 |
整流拓扑 | 桥式整流(全桥/半桥)、倍压整流、多脉波整流(12/24脉波) | 决定谐波特性 |
效率 | 95%~98%(大功率HVDC输电系统) | 含整流损耗 |
绝缘方式 | 油浸式(矿物油)、干式(环氧树脂)、气体绝缘(SF6) | HVDC多用油浸 |
冷却方式 | ONAN(油浸自冷)、OFAF(强迫油循环风冷)、水冷(大电流电解) | |
短路阻抗 | 6%~12%(平衡短路电流与电压调整率) | |
绕组联结组别 | Yd11、Yy0(12脉波需双二次绕组) | 抑制谐波 |
局部放电量 | <5pC(1.1倍额定电压下) | IEC 60270 |
过载能力 | 120%连续运行1小时,150%运行10分钟 | |
防护等级 | IP55(户外)、IP23(户内) |