Ipari 12 impulzusos egyenirányító transzformátor

Miért 12-impulzus a 6-impulzus helyett?

Egy 6 impulzusos egyenirányító jelentős 5. és 7. harmonikus áramot vesz fel a betáplálásból. Ezek a harmonikusok növelik a tekercselési veszteségeket, feszültségtorzulást okoznak, és gyakran külső szűrést igényelnek. A 12 impulzusos rendszer két 6 impulzusos hidat használ, amelyeket fáziseltolásos feszültség táplál. Ha a fáziseltolódás 30°, az 5. és 7. harmonikus áramok a primer oldalon megszűnnek. A fennmaradó domináns harmonikusok a 11. és 13., amelyek könnyebben kezelhetők és kisebb amplitúdójúak.

Ez a megközelítés általános az ipari üzemekben, ahol a harmonikus határértékeket az IEEE 519 vagy hasonló hálózati kódok határozzák meg. Akkor is használják, ha az egyenirányító terhelése elég nagy ahhoz, hogy a harmonikus szűrők önmagukban költségesek lennének.

Rendszerkonfigurációk

Az ipari 12 impulzusos teljesítmény-egyenirányító transzformátorokat két fő elrendezésben szállítjuk.

Két különálló transzformátor

Két 6 impulzusos transzformátor +15°-os és -15°-os fáziseltolásokkal készül. Mindegyik egy egyenirányító hidat táplál. Ez az elrendezés lehetővé teszi az egyik egység üzemen kívül helyezését karbantartás céljából, míg a másik csökkentett terhelés mellett működik tovább. Leegyszerűsíti a szállítást is nagyon nagy besorolások esetén.

Egyetlen transzformátor kettős szekunder tekercsekkel

Egy transzformátor két szelepoldali tekercset tartalmaz, az egyik wye-ban, a másik pedig delta-ban van csatlakoztatva. A természetes 30°-os fáziskülönbség hozza létre a 12 impulzusos hatást. Ez a kialakítás alapterületet takarít meg és csökkenti a primer kapcsolóberendezés csatlakozások számát, de egyetlen meghibásodás az egész egyenirányító rendszert érinti.

Mindkét konfiguráció összehasonlítható harmonikus kioltást biztosít. A választás a helyszín elrendezésétől, a karbantartási stratégiától és a redundanciakövetelményektől függ.

Tipikus ipari alkalmazások

● Alumínium-, réz- és cink-elektrolízisüzemek

● Klór-alkáli elektrolízis vegyipari létesítményekben

● Egyenáramú ívkemencék és süllyesztett ívkemencék

● Nagy galvanizálási és eloxáló vezetékek

● Vontatási áramellátás városi vasúti rendszerekhez

● Nagy teljesítményű ipari egyenáramú hajtások

Műszaki előírások

Fáziseltolás pontossága

A fáziseltolódást kiterjesztett delta vagy cikcakk tekercskötések hozzák létre. Pontosan ki kell számítani a fáziseltoló tekercs menetszámát. Ha a fázisszög eltér a tervezési értéktől, a két egyenirányító híd között keringő áramok jelennek meg. Ez csökkenti az 5. és 7. harmonikus törlését és növeli a veszteségeket.

A gyártás során a Yulan Transformer ellenőrzi a fáziseltoló tekercsek fordulatszámát, és megméri a tényleges fázisszöget a gyári tesztelés során. A mért értéket rögzítik a vizsgálati jegyzőkönyvben. A tipikus fázisszög tolerancia ±0,5°-on belül van.

Két transzformátoros elrendezéseknél mindkét egység zárlati impedanciáját közel kell tartani. A nagy impedanciakülönbség egyenetlen terheléselosztást okoz, és gyengíti a harmonikus kioltó hatást.

Veszteségek és hőmérséklet-emelkedés

A 12 impulzusos egyenirányító transzformátor kiküszöböli a legtöbb 5. és 7. harmonikus áramot, így a járulékos tekercsveszteség alacsonyabb, mint a 6 impulzusos kivitelben. A 11. és 13. harmonikus azonban megmarad, és a tervezés továbbra is tartalmaz tartalékot az örvényáram-veszteségre.

A mag kisebb fluxussűrűséggel működik, mint egy szabványos elosztó transzformátoré. Ezzel elkerülhető az esetleges egyenáramú összetevők által okozott telítettség tranziens körülmények között. A hőmérséklet-emelkedést a megadott harmonikus áramspektrum alatt ellenőrizzük, nem csak szinuszos áram alatt.

Építési jellemzők

Tekercselések

Az ipari egyenirányító alkalmazásokban a szelepoldali áramok gyakran elérik a több ezer ampert. A nagy egységek transzponált vezetőket vagy több párhuzamos vezetőt használnak. A tekercsvégeken lévő transzpozíciók segítenek az árameloszlás kiegyenlítésében és a keringési veszteségek csökkentésében.

Lead Arrangement

A másodlagos vezetékek általában rézrudakból készülnek. Az elrendezés figyelembe veszi a közelségi hatásokat és a mechanikai támogatást. Gyakori több másodlagos persely vagy sorkapocs.

Tank árnyékolás

A harmonikus fluxus örvényáramot indukál a tartály falaiban és a szorítószerkezetekben. Mágneses vagy elektromágneses árnyékolók vannak felszerelve a tartály belső felületére a nagyobb teljesítmény érdekében. Ez csökkenti az elszórt veszteségeket és megakadályozza a helyi túlmelegedést.

Koppintson a Váltó elemre

A terhelés alatti leágazást gyakran használják az egyenirányító szervizben a szekunder feszültség beállítására és az egyenáramú kimenet szabályozására. A fokozatkapcsoló növeli az aktív rész bonyolultságát, és további helyet igényel a tartály belsejében.

Gyári tesztelés

A rutinvizsgálatok magukban foglalják a tekercs egyenáram-ellenállását, a feszültségviszonyt, a szigetelési ellenállást, a teljesítmény-frekvencia-tűrést, az indukált túlfeszültséget, az üresjárati veszteséget, a terhelésveszteséget és a rövidzárlati impedanciát. A 12 impulzusos egyenirányító transzformátorok további tesztjei közé tartozik a fázisszög mérés, a szelepoldali tekercsek közötti szigetelésvizsgálat és a részleges kisülés mérése.

35 kV-os vagy nagyobb primer feszültség esetén a villámimpulzus-teszteket a vonatkozó szabványok szerint kell elvégezni. Hőmérséklet-emelkedési tesztek harmonikus áramkörülmények között a vevő előírása alapján végezhetők el. A vizsgálati feljegyzések sorozatszám szerint archiválva vannak, és visszavezethetők a tekercselési és a mag összeszerelési folyamatokra.

GYIK

Melyik a jobb egy új telepítéshez: egy kettős szekunder transzformátor vagy két különálló transzformátor?

Kisebb névleges teljesítmények esetén az egyetlen transzformátor kettős szekunder tekercseléssel általában gazdaságosabb és kevesebb alapterületet igényel. Nagyobb teljesítményekhez vagy ha a karbantartási rugalmasság fontos, két külön transzformátort kell előnyben részesíteni. A végső döntésnél figyelembe kell venni a szállítási korlátokat és a tartalék egységek elérhetőségét is.

Egy 12 impulzusos rendszer teljesen kiküszöböli a harmonikusokat?

Nem. Az 5. és 7. harmonikus nagyrészt törlődik, de a 11. és 13. megmarad. A gyakorlatban néhány maradék 5. és 7. komponens még mindig megjelenhet fázisszöghiba vagy kiegyensúlyozatlan terhelés miatt. A szigorú harmonikus határértékekhez további passzív vagy aktív szűrőkre lehet szükség.

Frissíthető a 6 impulzusos telepítés 12 impulzusosra?

Általában nem. A fáziseltolást a transzformátor tekercsébe kell beépíteni. Az utólagos felszerelés a transzformátor cseréjét vagy egy külön fázisváltó transzformátor hozzáadását igényelné. A második lehetőség bizonyos esetekben lehetséges, de az impedanciaillesztés és a hely gondos értékelését igényli.

Hogyan határozható meg a szekunder feszültség?

Az egyenirányító gyártója kiszámítja a szükséges szelepoldali feszültséget a DC kimeneti feszültség, az egyenirányító áramkör, a kommutációs átfedés és a transzformátor impedanciája alapján. A transzformátor gyártója ezután megtervezi a szekunder tekercset, hogy illeszkedjen ehhez a feszültséghez. A szekunder feszültség módosítása a tervezési jóváhagyás után hatással lehet a teljes tekercselrendezésre.

Milyen védelem javasolt a 12 impulzusos egyenirányítós transzformátorokhoz?

A szabványos túláramvédelem hibásan működhet a harmonikus áramok miatt. A védőreléknek harmonikus visszatartást kell tartalmazniuk, vagy kifejezetten egyenirányítós használathoz kell őket kiválasztani. Magához a transzformátorhoz ajánlott hőmérséklet-felügyelet, gázrelék, olajszint-jelzők és nyomáscsökkentő eszközök. Nagy egységeknél tanácsos a tekercs hőmérsékletének és olajállapotának folyamatos ellenőrzése.

Gyártási képesség

A Yulan Transformer 1999 óta gyárt kemencetranszformátorokat és egyenirányító transzformátorokat. A cég 110 kV-os osztályú gyártási és vizsgálati körülmények között működik, beleértve a 80 tonnás emelőképességet, a 400 kW-os kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszert, az 1200 kV-os impulzuspróba rendszert és a 400 kV-os részleges transzformátor kisülési frekvenciájú tesztrendszert. Ezek a létesítmények támogatják a nagy ipari egyenirányító transzformátorok szigetelési feldolgozását és gyári hitelesítését.

Projekt-specifikus fáziseltolódási sémák, veszteségszámítások vagy vázlatrajzok tekintetében forduljon a Yulan Transformer műszaki osztályához.