变流器及其器件应用设计手册PDF电子书下载

无相位控制时的阀侧位移因数cosφ′1（110）；有相位控制时的阀侧位移因数cosφ′α1（111）；网侧位移因数cosφ 1

目录概论用途与发展概况（1）；主要种类及其应用地位（1）；硅和汞弧变流器的比较 2

§1.1.1　汞弧阀的基本原理 7

第一部份　汞弧变流器第一章　原理与结构 7

阀性（7）；辅助电弧的产生和维持（7）；栅极的控制作用（8）；电弧电压降（9）；冷却 9

§1.1.2　汞弧阀及阀组的结构 10

§1.1.3　变流过程及其有关概念 13

多相整流（13）；重迭角及其影响（15）；电压的相位控制（15）；变流器的运用状态 16

第二章 国产汞弧整流器（汞弧阀）的品种规格与性能数据 18

§1.2.1　汞弧整流器的基本规格 18

§1.2.2　汞弧整流器的系列型谱 19

§1.2.3　汞弧整流器定型产品的技术数据 21

§1.2.4　电力汞弧阀技术条件 30

LCS-500型汞弧管（30）；YMS-300/5型汞弧管（32）；LMS-250/2.5汞弧管 33

§1.2.5　电焊引燃管的技术条件 35

0.6千伏电焊引燃管（焊接型）（35）；1.5千伏电焊引燃管（整流型） 38

第三章 变流器的电联结型式及其无相位控制时的主要电量关系 53

§1.3.1　电联结型式 53

§1.3.2　理想空载电压 54

§1.3.3　理想变流电路的主要电量 55

§1.3.4　当Ld＝∞，XA≠0时的主要电量 60

基本概念（55）；理想变流电路的基本假定（56）；理想变流电路的电流波形（56）；阳极电流（58）；变压器阀侧电流（58）；变压器网侧电流（59）；变压器的绕组功率（59）；变流器的理想功率因数 60

§1.3.5　当Ld≠∞，XA≠0时的主要电量 64

重迭角（60）；阀侧电流（61）；网侧电流（62）；变压器的绕组功率（62）；感抗电压降与外特性（63）；补充说明 64

基本概念（64）；当Ld＝0，XA＝0时（65）；当Ld＝0，XA≠0时（65）；当0＜Ld＜∞，XA≠0时（67）；补充说明 67

第四章 变流器在相位控制条件下的特性和有关电量 76

基本概念（76）；影响直流电压的因素 76

§1.4.1　有相位控制而Ld＝∞时的情况 77

控制特性（77）；重迭角（77）；感抗电压降（78）；外特性（78）；阀侧电流（79）；网侧电流（79）；补充说明（79）；计算实例 79

§1.4.2　有相位控制和纯阻负载的情况 80

基本概念（80）；电流连续的临界条件（81）；控制特性（82）；外特性（82）；直流电流（83）；阀侧电流 83

§1.4.3　有相位控制和各种阻抗负载时的特性 83

直流电流是否连续的判断方法（84）；阳极导电时间（84）；直流电流断续的临界数据的计算（84）；控制特性（85）；外特性 87

§1.4.4有相位控制和反电势负载的情况 89

导电时间λ（89）；阳极电流（89）；直流电压 93

第五章 变流器的直流电压降及电压调整率 98

§1.5.1　变压器漏磁感抗引起的直流电压降 98

§1.5.2　网侧电抗器引起的感抗性直流电压降 99

当网侧交流系统为三相时（99）；当网侧交流系统为单相时 100

§1.5.3　阀侧电抗器引起的感抗性直流电压降 100

当网侧交流系统为三相时（100）；当网侧交流系统为单相时 101

§1.5.4　电阻性直流电压降 101

变压器电阻性电压降（101）；各种电抗器的电阻性直流电压降 101

§1.5.5　变流器的电压调整率 102

总的直流电压降（102）；固有电压调整率（102）；总电压调整率（103）；计算实例 103

第六章　变流器的损耗与效率 106

§1.6.1　阀的正向电压降损耗 106

§1.6.3　变压器与电抗器损耗 107

§1.6.2　辅助设备的损耗 107

变压器损耗（107）；阀侧电抗器损耗（107）；串联的滤波电抗器损耗（107）；网侧电抗器损耗（107）；平衡电抗器损耗 108

§1.6.4　镇定负载或三倍频率发生系统的损耗 108

第七章　变流器的功率因数和谐波分量 109

决定变流器功率因数的因素（109）；位移因数（109）；畸变因数 109

§1.7.1　位移因数 109

（111）；负载电流不等于额定值时的位移因数cosφ 112

§1.7.2　畸变因数 112

§1.7.3　功率因数的计算程序 113

准确计算（113）；近似计算（113）；功率因数近似计算表（115）；功率因数计算实例 114

§1.7.4　网侧交流电流的谐波分量 116

网侧电流谐波的理想有效值（118）；谐波电流修正系数（118）；非额定负载下的网侧电流谐波 118

§1.7.5　直流电压的谐波分量 119

额定负载下的直流电压谐波有效值（119）；非额定负载下的电压谐波 119

§1.7.6　纹波电压与滤波器 119

直流侧纹波电压及其影响（119）；滤波系统的设计依据（120）；滤波系统的种类（121）；感应滤波器参数（121）；谐振滤波器参数 122

§1.8.1　点、励弧系统和引燃系统 130

第八章　汞弧变流器控制柜 130

多阳极整流器点、励弧系统典型电路（131）；单阳极励弧式整流器点、励弧系统典型电路（132）；引燃式汞弧整流器引燃系统典型电路（132）；电焊引燃管引燃系统典型电路 134

§1.8.2　栅控系统 135

稳压电源与巅峰发生器相组合的典型栅控系统（137）；静止移相器与巅峰发生器相组合的典型栅控系统（139）；静止移相器与巅峰电抗器组合的典型栅控系统（141）；正弦波迭加三次谐波的典型栅控系统 144

§1.8.3　国产定型控制柜的技术数据与安装尺寸 144

第九章　故障及其保护 145

§1.9.1　故障状态 145

1．直流侧短路（145）；2．逆弧（145）；3．通弧、失弧和巅覆 146

§1.9.2　故障电流的计算 146

逆弧电流（146）；直流侧短路电流 148

§1.9.3　保护措施 149

1．高速栅极保护装置（149）；2．快速自动断路器 150

第十章　配套 155

§1.10.1　变压器 155

变压器绕组的联结型式（155）；变压器阀侧电压的计算（155）；变压器网侧电压 155

§1.10.2　冷却设备 158

定型水冷设备（热交换器）的技术数据 158

§1.10.3　电抗器及其他辅助设备 158

平衡电抗器（158）；滤波电抗器（160）；均流器 160

第二部份　硅变流器第一章　基本原理和结构 163

价电子（163）；自由电子（163）；空穴（163）；“N型”半导体（164）；“P型”半导体（164）；阻挡层（164）；整流元件的结构（164）；可控整流元件的结构 164

第二章　特性及额定值 166

§2.2.1　伏安特性 166

2CZ硅整流元件的伏安特性（166）；3CT硅可控整流元件的伏安特性（166）；正向阻断状态（167）；正向导通状态（167）；正向转折电压（167）；维持电流（167）；导通 167

§ 2.2.2　硅可控整流元件的控制特性 167

§ 2.2.3　热特性和额定值 168

结温升（169）；热阻（169）；2CZ硅整流元件技术参数（170）；3CT硅可控整流元件的规定参数（170）；2CZ、3CT元件的典型过载特性曲线 170

§2.3.2　2CZ硅整流元件的级、组、类 173

第三章 国产硅元件的型号规格和技术数据 173

§2.3.1　国产2CZ硅整流元件的系列 173

§2.3.3　国产3CT硅可控整流元件的系列 175

§2.3.4　3CT硅可控整流元件的级和类 175

第四章　硅半导体变流器的电联结及其主要电量的计算 177

硅半导体变流器的电联结（177）；理想空载直流电压（177）；变压器阀侧绕组电流（177）；变压器网侧绕组电流（177）；变流器的额定功率（177）；控制特性的计算（177）；外特性的计算 177

第五章　调压方式 178

§2.5.1　采用硅整流元件的变流设备的电压控制 178

用切换变压器抽头来调节电压的方法（178）；利用动圈式或动芯式变压器调压（178）；利用饱和电抗器调压 178

§2.5.2　采用硅可控整流元件的变流设备的电压控制 184

小功率可控元件典型触发电路（184）；大功率可控元件典型触发电路（185）；单结晶体管触发典型电路（186）；串联可控元件从属触发典型电路（188）；并联可控元件独立触发典型电路（188）；并联可控元件从属触发典型电路（189）；并联可控元件集中供电式触 189

第六章 元件数目的确定 191

§2.6.1　并联支路数目的确定 191

§2.6.2　串联硅元件数目的确定 195

§2.6.3　硅元件的均流和均压 195

并联元件间的均流（196）；串联元件间的均压 197

§2.7.3　电网电压降 198

§2.7.2　硅元件的正向电压降 198

§2.7.4　电压调整率 198

第七章 电压降与电压调整率 198

§2.7.1　阻抗电压降 198

§2.7.5　变压器参数 199

第八章　损耗、冷却、其他 201

§2.8.1　损耗和效率 201

整流元件正向电压降损耗（201）；整流元件反向损耗（202）；均压电阻损耗（202）；交流侧操作过电压保护RC回路损耗（202）；直流侧操作过电压保护RC回路损耗（202）；冷却系统和控制系统耗用功率（203）；变流设备效率 203

§2.8.2　功率因数 203

§2.8.3　冷却 203

对应于各种容量的散热器的参数（203）；冷却计算 203

§2.9.1　过电压保护 211

第九章　保护设备 211

大气过电压保护（211）；变流器交流侧操作过电压保护（211）；变压器直流侧操作过电压保护（215）；空穴积蓄效应引起的过电压保护 218

§2.9.2　过电流与短路保护 220

短路电流的数值（220）；各种过电流保护器件的优缺点比较（220）；保护方案的选择（220）；快速熔断器的技术数据 221

§2.9.3　硅元件故障检测装置 224

并联氖灯法（224）；并联电话继电器法（225）；并联变压器法（225）；快速熔断器辅助接点法（225）；桥式信号检测法（225）；不平衡桥式信号检测法（226）；迭加反向电压法 226

第十章 变流装置的制造和试验有关事项 227

§2.10.1　变流装置制造注意事项 227

元件的排列与均流问题（227）；均压问题（228）；整流元件的电腐蚀和发热问题 228

§2.10.2　变流装置的试验 230

出厂试验项目（230）；型式试验项目（230）；变流装置的绝缘试验（231）；变流器的等效空载试验（231）；等效负载试验（232）；外特性试验（232）；负载试验（233）；瞬变过电压测量（234）；效率测算（234）；全功率因数测算 235

计算实例　硅整流装置技术设计单 236

附录一　名词解释 249

附录二　常用符号 257

附录三　硅整流装置系列型号编制办法 262

附录四　硅整流装置系列型谱 264

附录五　其他整流器件技术数据 285

1．半导体普通二极管 285

2．半导体小功率整流二极管 287

3．硒整流器 288

4．真空高压二极管 293

5．充汞闸流管 294

6．充气闸流管 294

附录六　常用晶体管技术数据 295

1．低频小功率晶体管 295

2．低频大功率晶体管 298

3．半导体稳压二极管 300

4．硅单结晶体管 302

参考资料 309