Transformator met 6 pulsgelijkrichters

6-Het belangrijkste verschil tussen een gelijkrichttransformator en een conventionele distributietransformator ligt in de aansluiting aan de belastingzijde op een gelijkrichter; de huidige golfvorm is niet-sinusvormig met een hoge harmonische inhoud, waardoor de wikkelingen en de kern specifiek moeten worden ontworpen voor de bedrijfsomstandigheden van de gelijkrichter. Yulan Transformer beschikt over uitgebreide productie-ervaring op het gebied van elektrische oven- en gelijkrichtertransformatoren. Onze 6-pulsgelijkrichtertransformatoren bestrijken een capaciteitsbereik van 630 kVA tot 80.000 kVA, met primaire spanningen (aan de netzijde) die compatibel zijn met 6 kV-, 10 kV-, 15 kV-, 22 kV- en 35 kV-systemen, terwijl secundaire (klepzijde) parameters worden bepaald door de specifieke gelijkrichtercircuitconfiguratie.

Toepassingsindustrieën

Gelijkrichtertransformatoren met 6 pulsen worden voornamelijk gebruikt in driefasige bruggelijkrichtersystemen om DC-belastingen van stroom te voorzien. Veel voorkomende installatiescenario's zijn onder meer:

● Elektrolytische processen voor non-ferrometalen (aluminium, koper, zink, enz.)

● Productielijnen voor oppervlaktebehandeling (galvaniseren, anodiseren, enz.)

● Grafitiseringsovens en industriële elektrische verwarmingsapparatuur

● Tractiegelijkrichterstations voor stadsvervoer per spoor

● Voedingen voor gelijkstroom-vlamboogovens en ondergedompelde boogovens

● Chemische elektrolytische cellen en de chloor-alkali-industrie

Deze toepassingen hebben gemeenschappelijke kenmerken: hoge belastingsstromen, variërende eisen aan de rimpel aan de DC-zijde en specifieke eisen met betrekking tot de impedantie van de transformator en het kortsluitvastheidsvermogen.

Ontwerphoogtepunten

Kronkelende structuur

De wikkeling aan de netzijde is ontworpen op basis van het systeemspanningsniveau, terwijl de wikkeling aan de klepzijde wordt bepaald door de AC-ingangsspanning van de gelijkrichter. Bij 6-pulsgelijkrichting wordt doorgaans gebruik gemaakt van Dyn- of Yd-verbindingen om de driefasige AC-uitgang te leveren die nodig is voor de driefasige bruggelijkrichter. Sommige projecten vereisen parallelle wikkelingen aan de klepzijde om de stroom in individuele wikkelingen te verminderen.

Harmonischen en extra verliezen

Onder gelijkrichterbelastingen bevat de wikkelingsstroom karakteristieke harmonischen (zoals de 5e en 7e), die extra verliezen in de wikkelingen en structurele componenten genereren. Ontwerpmaatregelen – zoals het vergroten van de doorsnede van de geleiders, het installeren van afscherming of het gebruik van getransponeerde geleiders – worden toegepast om wervelstroomverliezen en het risico van plaatselijke oververhitting te minimaliseren.

Impedantieontwerp

De selectie van de kortsluitimpedantie heeft rechtstreeks invloed op het commutatieproces van de gelijkrichter, de kortsluitstroomniveaus en de DC-uitgangsspanningsregeling. Een te hoge impedantie leidt tot een aanzienlijke gelijkspanningsval, terwijl een onvoldoende impedantie ervoor kan zorgen dat kortsluitstromen de weerstandscapaciteit van de apparatuur overschrijden. Het impedantiebereik wordt doorgaans bepaald op basis van parameters die door de fabrikant van de gelijkrichter worden verstrekt.

Kern en geluid

De kern is opgebouwd uit koudgewalste, korrelgeoriënteerde siliciumstaalplaten, waarbij het stapelproces wordt uitgevoerd door geautomatiseerde apparatuur. Omdat de magnetische flux in een gelijkrichttransformator een kleine gelijkstroomcomponent kan bevatten, is er in het ontwerp een marge opgenomen met betrekking tot de magnetische fluxdichtheid van de kern om verzadiging te voorkomen, die anders tot meer ruis en verliezen zou leiden.

Specificaties

Productie en testen

Nadat het actieve onderdeel is geassembleerd, ondergaat het verwerking in een vacuümdroogsysteem in de kerosinedampfase om vocht en gassen uit de isolatiematerialen te verwijderen. Voor eenheden met een hoge capaciteit worden voor de wikkelingen getransponeerde geleiders of gecombineerde geleiders gebruikt om wervelstroomverliezen te verminderen. De tank en structurele componenten worden gestraald om roest te verwijderen en vervolgens gepoedercoat; grote units kunnen worden uitgerust met radiatorpanelen of luchtkoelsystemen met geforceerde olie.

Naast routinematige fabriekstests - zoals gelijkstroomweerstand van de wikkeling, spanningsverhouding, isolatieweerstand, netfrequentie-houdspanning, geïnduceerde houdspanning, nullastverlies, belastingsverlies en kortsluitimpedantie - worden temperatuurstijgingstests, bliksemimpulstests en metingen van gedeeltelijke ontlading uitgevoerd volgens de gebruikersvereisten. Sommige projecten vereisen ook verificatiegegevens met betrekking tot het vermogen van de wikkeling aan de klepzijde om harmonische stromen te weerstaan.

Selectieoverwegingen

Vraag: Hoe verschillen 6-puls- en 12-puls-rectificatie?

Een gelijkrichttransformator met 6 pulsen heeft slechts één set driefasige wikkelingen aan de klepzijde, die na gelijkrichting zes pulsen aan de DC-zijde produceren. Voor gelijkrichting met 12 pulsen zijn doorgaans twee transformatoren of een enkele transformator met dubbele wikkelingssets vereist; er wordt een faseverschuiving van 30 ° gebruikt om 12 pulsen te bereiken, wat resulteert in een lagere rimpel aan de DC-zijde en een verminderde harmonische inhoud. De keuze hangt af van de circuittopologie van de gelijkrichter en de harmonische limieten van het net.

Vraag: Hoe wordt de spanning aan de klepzijde bepaald?

De spanning aan de klepzijde wordt berekend door de fabrikant van de gelijkrichter op basis van de DC-uitgangsspanning, de gelijkrichtmethode, de commutatiehoek en de impedantie van de transformator. De transformatorfabrikant ontwerpt de wikkelwindingen aan de klepzijde en het isolatieniveau in overeenstemming met deze spanning; gebruikers wordt geadviseerd deze specificaties niet zelf te wijzigen.

Vraag: Welke invloed heeft de impedantie op het rectificatiesysteem?

Een hogere impedantie resulteert in een grotere commutatie-overlappingshoek en een meer uitgesproken daling van de DC-uitgangsspanning onder belasting, maar verlaagt de piekkortsluitstroom. Een te lage impedantie zorgt ervoor dat het commutatieproces te snel plaatsvindt, waardoor de gelijkrichter mogelijk aan een hoge mate van stroomverandering wordt onderworpen. Het impedantiebereik wordt doorgaans gespecificeerd door de ontwerper van het gelijkrichtsysteem.

Vraag: Welke capaciteit is geschikt voor een netspanning van 35 kV?

Een spanning aan de netzijde van 35 kV wordt doorgaans aangetroffen in gelijkrichtertransformatoren met capaciteiten variërend van 630 kVA tot 20.000 kVA. Units met een hogere capaciteit maken doorgaans gebruik van hogere spanningswaarden of gespecialiseerde ontwerpen. Specifieke specificaties zijn afhankelijk van de lokale netomstandigheden en beoordelingen van de kortsluitcapaciteit.

Vraag: Wordt spanningsregeling onder belasting ondersteund?

Ja. Gelijkrichtertransformatoren met hoge capaciteit zijn vaak uitgerust met on-load tap changers (OLTC) om de spanning aan de klepzijde aan te passen en daardoor de DC-uitgang te regelen. Spanningsregeling onder belasting heeft invloed op de interne assemblage-indeling en tankafmetingen, wat resulteert in een langere levertijd in vergelijking met off-circuit (onbelast) modellen met kraanwissel.

Technische ervaring

Yulan Transformer produceert sinds 1999 elektrische oventransformatoren en gelijkrichtertransformatoren, met een trackrecord op het gebied van volumelevering voor non-ferrometaalelektrolyse, chemische elektrolyse en industriële elektrische verwarmingstoepassingen. De productiemogelijkheden omvatten een hefvermogen van 80 ton, een vacuümdroogsysteem in kerosinedampfase van 400 kW, 1.200 kV impulstestapparatuur en een 400 kV-testtransformator met gedeeltelijke ontlading, die de productie en het testen van gelijkrichtertransformatoren met een vermogen van 110 kV en lager mogelijk maakt.

Neem contact op met de technische afdeling van Yulan Transformer voor projectspecifieke technische voorstellen, maatschetsen of verliesberekeningsrapporten.