Multi-split egyenirányító transzformátor

Az elektrolízishez, galvanizáláshoz és nagyméretű egyenáramú hajtásokhoz használt rendszerekben a szelepoldali egyenáram elérheti a több tízezer ampert. Az egyutas szelepoldali tekercselés túlzottan nagy vezeték-keresztmetszetet eredményez, ami megnehezíti a tekercselést és a terminálkivezetést, ugyanakkor növeli a helyi túlmelegedés kockázatát az áram növekedésével. A többszörösen felosztott egyenirányító transzformátorok a szelepoldali tekercset több független ágra osztják, amelyek mindegyike más-más egyenirányító hidat táplál; ez csökkenti az ágonkénti áramerősséget és növeli a rendszer működési rugalmasságát. A Yulan Transformer 630 kVA-tól 80 000 kVA-ig terjedő kapacitású, 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV és 35 kV hálózatoldali névleges feszültségű, több osztású egyenirányítós transzformátorokat gyárt.

Az osztott szerkezet funkciója

A szelepoldali tekercs felosztása csökkenti az áramerősséget az egyes ágakban, ezáltal csökken a szükséges vezeték-keresztmetszet és a kapocssín specifikációja, ami leegyszerűsíti a gyártást. A kettéosztott ágak a mag mágneses áramkörén keresztül vannak összekapcsolva, így specifikus "osztott impedanciát" hoznak létre. Ez az impedancia korlátozza az egyik ágban fellépő rövidzárlat hatását a többire, és elnyomja az egyenirányító hidak közötti keringő áramokat.

Az elektrolízishez használt egyenáramú tápegységekben a többszörös felosztású szerkezetet gyakran "egy fázisú inverz párhuzamos" konfigurációval kombinálják. A szomszédos osztott tekercsek azonos feszültségfázisúak, de ellentétes kivezetési irányuk van, így a mágneses mezők kioltják egymást; ez csökkenti a résszivárgás fluxusát és a szórt veszteségeket a szerkezeti elemekben.

Általános felosztott konfigurációk

Kettős felosztású

A szelepoldali tekercs két független ágra van osztva, amelyek mindegyike külön egyenirányító hídhoz csatlakoztatható. A kettős felosztású szerkezet a legegyszerűbb konfiguráció, és általában közepes kapacitású elektrolízishez vagy galvanizáló tápegységekhez használják.

Triple-split és Quadruple-split

A szelepoldali tekercs három vagy négy ágra van osztva, így alkalmas nagyobb áramerősséget vagy több egyenáramú kimenetet igénylő alkalmazásokhoz. Az egyes ágak egymástól függetlenül kapcsolhatók, így a többi ág akkor is tovább működhet, ha a terhelés egy része le van választva.

Axiális felosztás és radiális felosztás

Az axiális felosztás magában foglalja a nagy- és kisfeszültségű tekercsszegmensek elrendezését a magszár magassága mentén, míg a radiális felosztás több tekercsréteg kialakítását jelenti radiális irányban. Ez a két módszer eltérő impedancia és szivárgási fluxus eloszlást eredményez; a választás az egyenirányító paramétereitől és a rövidzárlati követelményektől függ. Műszaki előírások

Tétel paraméter

Tervezési kihívások

Osztott impedancia szabályozás

A megosztott impedancia nagysága közvetlenül befolyásolja az árameloszlást az egyenirányító hidak és a rövidzárlati áramszintek között. Ha az impedancia túl alacsony, egyágú hiba esetén jelentős áramingadozások lépnek fel a többi ágban; ha túl magas, a veszteségek nőnek, és az egyenáramú kimeneti feszültség szabályozási teljesítménye romlik. A tervezéshez az egyenirányító gyártója által megadott impedancia tartományon alapuló célértékek elérése szükséges a tekercselés elrendezésével és a geometriai méretbeállításokkal.

Nagyáramú kivezetés

A teljes szelepoldali áram elérheti a több tízezer ampert; felosztás után is nagyon magas marad az áram egyetlen ágban. A kivezetések általában több párhuzamos rézsínt használnak; egységes távolságra és transzponálási intézkedésekre van szükség az egyenletes áramelosztás biztosításához a párhuzamos rudak között, és megakadályozzák a helyi túlmelegedést. Egyes termékek nagy felületű csatlakozótáblákkal rendelkeznek a tartály oldalfalán az érintkezési ellenállás minimalizálása érdekében.

Szivárgási fluxus és szerkezeti alkatrészek fűtése

A nagyáramú tekercsek intenzív szivárgó mágneses mezőket hoznak létre, örvényáramot indukálva a szorítószerkezetekben, a rögzítőlemezekben és a tartály falaiban. A többszörösen osztott kialakítások gyakran mágneses árnyékolást igényelnek a tartály belső falán, valamint hornyolt bilincseket vagy nem mágneses anyagok használatát a szórt veszteségek csökkentése érdekében. Hűtési mód kiválasztása

A nagy kapacitású, többszörösen osztott egyenirányítós transzformátorok jellemzően olajos vízhűtést (OFWF) vagy kényszerolajos léghűtést (OFAF) alkalmaznak. A hűtő kiválasztásakor figyelembe kell venni a harmonikus okozta veszteségek által termelt többlet hőt; a termikus számítások nem támaszkodhatnak kizárólag a teljesítmény-frekvencia szinuszos áramokon alapuló becslésekre.

Gyártás és tesztelés

A tekercsek tekercselése transzponált vagy több párhuzamos vezetékkel történik, az ágak között megbízható szigetelő akadályokkal. Az összeszerelés után az aktív alkatrészt kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszerben dolgozzák fel, hogy alaposan eltávolítsák a nedvességet és a gázokat a szigetelőelemekből.

A szabványos gyári teszteken kívül méréseket végeznek az ágak közötti megosztott impedanciára, az ágak közötti szigetelési ellenállásra és a feszültségállósági szintekre vonatkozóan. A 35 kV és nagyobb névleges feszültségű termékeknél villámimpulzus-teszteket és részleges kisülési méréseket végeznek. A speciális követelmények közé tartoznak a hőmérséklet-emelkedési tesztek minden egyes elágazó ágnál, hogy ellenőrizzék a forró pontok hőmérséklet-emelkedését névleges harmonikus áramok mellett.

A vizsgálati adatokat sorozatszám alapján archiváljuk, így biztosítva a visszakövethetőséget a tekercselési, maghalmozási és szárítási folyamatokig. A cég ISO 9001:2015, ISO 14001 és ISO 45001 tanúsítvánnyal rendelkezik.

GYIK

K: Mi a kapcsolat a "multi-split" és a "multiplexing" között?

A "multi-split" olyan szerkezeti kialakítást jelent, ahol a szelepoldali tekercs több ágra van felosztva, amelyek képesek független tápellátásra. A "multiplexelés" a fáziseltolás alkalmazását jelenti az egyenirányító hidak közötti fáziskülönbségek létrehozására, ezáltal kiküszöbölve a hálózat oldali harmonikusait. A két fogalom kombinálható; Például egy kettős felosztású transzformátor két 6-impulzusos hidat külön-külön táplálhat, és fáziseltolással egy 12-impulzusos rendszert alkothat.

K: Hogyan határozzák meg általában az osztott impedanciát?

Az osztott impedancia értékeket az egyenirányító gyártója vagy a rendszer tervezője határozza meg, elsősorban a rövidzárlati áramkorlátozások, a párhuzamos hidak közötti keringési áram szabályozása és az egyenfeszültség szabályozási követelményei alapján. A transzformátor gyártója beállítja a tekercselés elrendezését és a hűtőcsatorna méreteit a célimpedancia eléréséhez, majd teszteléssel ellenőrzi a tervezést.

K: Milyen előnyei vannak az in-phase inverz párhuzamos kapcsolatnak? 

A szomszédos osztott tekercsek anti-párhuzamos elrendezésben történő csatlakoztatásával az áram irányai ellentétesekké válnak, így a keletkező szivárgó mágneses mezők kioltják egymást; ez jelentősen csökkenti a résszivárgás fluxusát, a szerkezeti elemek melegedését és a tekercsekre ható elektromágneses erőket. Ezt a kialakítást széles körben használják kisfeszültségű, nagyáramú egyenirányító transzformátorokban elektrolitikus alkalmazásokhoz.

K: Működhetnek-e egymástól függetlenül a többosztós transzformátor egyes ágai?

Igen. A szelepoldali ágak elektromosan függetlenek, lehetővé téve a megfelelő egyenirányító hidak külön-külön történő be- és kikapcsolását. Amikor néhány ágat kivonnak a forgalomból, a rácsoldali tekercs és a mag működőképes marad; ügyelni kell azonban arra, hogy a fennmaradó ágak terhelése ne haladja meg a tervezési határértékeket.

K: Hogyan kell karbantartani a kényszerített olajkeringtetésű vízhűtő rendszert?

A vízhűtő rendszer rendszeres ellenőrzést igényel a hűtővíz-csövek szivárgását illetően, valamint a víz- és olajkör közötti nyomáskülönbség ellenőrzését, hogy megakadályozzák a víz olajba jutását. A hűtőkben lévő belső vízkő ronthatja a hőelvezetést; a tisztítási ütemtervet a víz minősége alapján kell meghatározni. Mielőtt a transzformátor feszültség alá kerül, először a hűtőrendszert kell elindítani; leállításkor a hűtőrendszernek utoljára kell leállnia.

Alkalmazási forgatókönyvek

A többszörös felosztású egyenirányító transzformátorokat elsősorban olyan ipari környezetben használják, ahol nagy áramerősségű egyenáramra van szükség, mint például:

● Alumínium, réz és cink nagyméretű elektrolitikus műhelyek

● Klór-alkáli ioncserélő membrán elektrolitikus cellák

● Grafitizáló kemencék és egyenáramú elektromos ívkemencék

● Nagyméretű automatizált galvanizáló gyártósorok

● Egyenáramú tápellátó rendszerek színesfém olvasztáshoz

Ezek az alkalmazások nagy megbízhatóságot, egyenletes áramelosztást és egyszerű karbantartást igényelnek – olyan területeken, ahol a többszörösen felosztott szerkezet jelentős előnyöket kínál.