12 impulzusos egyenirányító transzformátor

Az egyenirányító rendszerek harmonikus mérséklése jellemzően az impulzusszám növelésével kezdődik. A 6 impulzusos egyenirányító alacsony rendű harmonikusokat (például 5. és 7.) hoz létre a hálózat oldalán, ami befolyásolja az áramminőséget és növeli a berendezés veszteségét. Két 6 impulzusos egyenirányító hidat fázisváltó transzformátoron keresztül táplálva – 30°-os fáziskülönbséget hozva létre a váltakozó áramú oldalaik között – 12 impulzusos kimenet érhető el az egyenáramú oldalon. Elméletileg az 5. és 7. felharmonikus kioltja egymást, így a 11. és 13. felharmonikus marad elsődleges maradék felharmonikusnak, ezáltal jelentősen csökkenti a harmonikus tartalmat. A Yulan Transformer 12 impulzusos egyenirányító transzformátorai 630 kVA-tól 80 000 kVA-ig terjednek, hálózatoldali névleges feszültséggel: 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV és 35 kV.

Strukturális konfigurációk

Két általános módja van a 12 impulzusos egyenirányító transzformátor megvalósításának:

1. módszer: Két független transzformátor

Két 6 impulzusos egyenirányító transzformátor +15°-os, illetve -15°-os fáziseltolásokkal van kialakítva, és párhuzamosan kapcsolva két egyenirányító hídkészletet táplál. Ez a konfiguráció rugalmas elrendezést kínál – lehetővé teszi az egyik egység működését, míg a másik karbantartáson esik át –, de nagyobb alapterületet igényel.

2. módszer: Egyetlen transzformátor kettős tekercseléssel

Egyetlen transzformátor két szelepoldali tekercskészlettel van felszerelve – egy csillaggal és egy delta-csatlakozással –, ami természetesen 30°-os fáziskülönbséget eredményez. Ez a konfiguráció kompakt, bár az egyetlen egység meghibásodása a teljes terhelést érinti.

A felhasználók a rendelkezésre álló helyterület, a karbantartási stratégiák és a megbízhatósági követelmények alapján választhatják ki a konfigurációt. Mindkét módszer egyenértékű a harmonikus elnyomási teljesítmény tekintetében.

Alkalmazható iparágak

A 12 impulzusos egyenirányító megoldásokat általában olyan alkalmazásokban használják, ahol a rácsharmonikusok szigorú korlátai vannak, beleértve:

● Városi vasúti tranzit vontatási áramellátó rendszerek

● Színesfémek elektrolízise (pl. alumínium és réz)

● Klór-alkáli elektrolízis a vegyiparban

● Tápegységek egyenáramú elektromos ívkemencékhez

● Nagyméretű galvanizáló gyártósorok

Az ipari létesítményeknek meg kell felelniük az IEEE 519 vagy GB/T 14549 harmonikus határértékeinek

Adatparaméterek

Fázisváltó tekercselés

A fáziseltolódási szög a tekercs csatlakozási konfigurációjának beállításával érhető el. Az elterjedt fáziseltolási módszerek közé tartoznak a kiterjesztett delta csatlakozások és a cikk-cakk csatlakozások. Pontosan ki kell számítani a fáziseltoló tekercsek fordulatszámát; a fáziseltolódási szög túlzott eltérése megnövelheti a két egyenirányító híd közötti keringő áramot, ezáltal rontva a harmonikus kioltási teljesítményt. A szabványok általában megkövetelik, hogy a fáziseltolási szög eltérését ± 0,5°-on belül szabályozzák.

Két különálló transzformátort magában foglaló konfigurációk esetén mindkét egység zárlati impedanciájának szorosan meg kell egyeznie; a túlzott eltérés a terhelés egyenetlen eloszlásához vezet, és csökkenti a 12 impulzusos rendszer harmonikus elnyomási képességét. A Yulan Transformer a tekercselési és összeszerelési folyamatok során minden egyes egységnél ellenőrzi a fáziseltolásos tekercsfordulatszámot, és megméri a tényleges fáziseltolási szöget a gyári átvételi tesztelés során, és rögzíti az eredményeket a vizsgálati jelentésben.

Veszteségek és hőmérséklet-emelkedés

Míg a 12 impulzusos egyenirányító transzformátorok kiküszöbölik az 5. és 7. felharmonikusokat – ami kisebb járulékos tekercsveszteséget eredményez a 6 impulzusos rendszerekhez képest – a 11. és 13. harmonikus megmarad. Következésképpen a tervezésnek továbbra is figyelembe kell vennie az örvényáram-veszteségeket. A mag üzemi mágneses fluxussűrűségét alacsonyabban tartják, mint a szabványos elosztótranszformátoroké, hogy megakadályozzuk az egyenirányító tranziens folyamatai során a DC előfeszítés okozta telítést.

A terhelési veszteségek valamivel kisebbek, mint az azonos kapacitású 6 impulzusos transzformátoroké, a fajlagos különbség a fáziseltolódási módszertől és a tekercsszerkezettől függ. Az ügyfelek veszteségszámításokat és becsült hőmérséklet-emelkedési adatokat kérhetnek a műszaki ajánlat szakaszában.

Gyártás és tesztelés

Az aktív rész összeszerelése után kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszerben kezelik. A nagy kapacitású egységek esetében a szelepoldali tekercsek transzponált vezetőket vagy több párhuzamos vezetőt használnak, a tekercsvégeken transzponáló szerkezetekkel. A tartály belső falaira mágneses árnyékolás került – az egység kapacitásának megfelelően konfigurálva – a harmonikus mágneses mezők okozta szórt veszteségek csökkentése érdekében.

A szabványos tételek mellett a gyári átvételi tesztek közé tartozik a fáziseltolódási szög mérése, a szelepoldali tekercsek közötti szigetelési vizsgálatok és a részleges kisülés mérése. A 35 kV-os és nagyobb feszültségű egységek esetében a villámimpulzus-teszteket a vonatkozó szabványoknak megfelelően kell elvégezni. A vizsgálati adatokat sorozatszám alapján archiváljuk, így biztosítva a visszakövethetőséget a tekercselés és a maghalmozás szakaszáig.

GYIK

K: Egy 12 impulzusos egyenirányítós transzformátorrendszerhez szükségszerűen két transzformátor szükséges?

Nem feltétlenül. Egyetlen transzformátor, amely két szelepoldali tekercskészlettel van felszerelve – egy Wye-csatlakozású és egy delta-csatlakozású – 30°-os fáziseltolást képes elérni, lehetővé téve a 12 impulzusos egyenirányítást. Alternatív megoldásként két független transzformátor használata elosztja a fáziseltolódási funkciót két egység között, megkönnyítve a külön működést és karbantartást.

K: Hogyan befolyásolja a fáziseltolási szög pontossága a rendszert?

A fáziseltolási szög eltérései megbontják a két egyenirányító híd közötti szimmetriát, egyenáram-oldali kiegyensúlyozatlanságot okozva, és megakadályozzák az 5. és 7. harmonikus teljes kioltását a hálózat oldalán. Ha az eltérést ± 0,5°-on belül szabályozzák, a harmonikus elnyomás teljesítménye általában megfelel a műszaki követelményeknek.

K: Mennyivel magasabb egy 12 impulzusos rendszer költsége egy 6 impulzusos rendszerhez képest?

A költségnövekedés elsősorban a fáziseltoló tekercsek tervezésének és gyártásának bonyolultságából fakad. Az egyegységes, két tekercses konfiguráció 15-25%-kal többe kerül, mint egy azonos kapacitású 6 impulzusos transzformátor; a két egységből álló független konfiguráció további költségeket is jelent a kapcsolóberendezések és az alapterület tekintetében. A szűrőberendezések és a karbantartási költségek megtakarítása azonban egyes projektekben ellensúlyozhatja az árkülönbséget.

K: Egy meglévő 6 impulzusos rendszer utólag 12 impulzusos rendszerré alakítható?

Az utólagos felszerelési lehetőségek korlátozottak. Ha az eredeti transzformátor már tartalmaz fáziseltoló tekercseket vagy kettős tekercses szerkezetet, az átalakítást külső vezetékek beállításával lehet elérni. Ellenkező esetben a transzformátort ki kell cserélni, mivel a gyártási szakaszban fázisváltó tekercseket kell beépíteni.

K: Milyen teljesítménytartományokhoz alkalmasak a 12 impulzusos egyenirányító transzformátorok?

A kivitelek 630 kVA feletti teljesítményre állnak rendelkezésre. Az egyegységes, kettős tekercses szerkezet gazdaságosabb az alacsonyabb kapacitások esetén, míg a két egységből álló független transzformátor konfigurációt gyakran előnyben részesítik a nagyobb kapacitások miatt a szállítás és a karbantartás megkönnyítése érdekében. A konkrét választás a projekt elrendezésétől és a megbízhatósági követelményektől függ.

Mérnöki képességek

A Yulan Transformer 1999 óta gyárt elektromos kemencetranszformátorokat és egyenirányító transzformátorokat, amelyek rendelkeznek a 110 kV és az alatti névleges termékek gyártásához és teszteléséhez szükséges képességekkel. A legfontosabb felszerelések közé tartozik egy 80 tonnás emelőképesség, egy 400 kW-os kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszer, 1200 kV-os impulzusvizsgáló berendezés és egy 400 kV-os részleges kisülésmentes teljesítmény-frekvencia vizsgáló transzformátor. Ezek a létesítmények lehetővé teszik a vállalat számára, hogy megfeleljen a nagy kapacitású 12 impulzusos egyenirányító transzformátorok szigetelés-feldolgozási és gyári átvételi vizsgálati követelményeinek. Kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Yulan Transformer műszaki osztályával a projektspecifikus fáziseltolódási megoldásokért, veszteségszámítási jelentésekért vagy vázlatrajzokért.