Промышленный 6-импульсный силовой выпрямительный трансформатор

Первичное напряжение, испытываемое выпрямительными трансформаторами во время работы, возникает из-за гармонических токов. Схемы 6-импульсного выпрямителя генерируют характерные гармоники — например, 5-ю, 7-ю, 11-ю и 13-ю — на стороне сети, вызывая дополнительные потери в проводниках обмоток и элементах конструкции. Если на этапе проектирования не предусмотрены адекватные запасы по плотности тока и рассеиванию тепла, локальное повышение температуры может превысить пределы системы изоляции.

Кроме того, некоторые схемы выпрямителей могут индуцировать магнитное смещение постоянного тока в сердечнике во время переходных процессов, что приводит к сдвигу плотности магнитного потока. Следовательно, рабочая плотность магнитного потока в сердечниках выпрямительных трансформаторов обычно устанавливается ниже, чем у распределительных трансформаторов эквивалентной мощности, чтобы предотвратить повышенные уровни шума и повышенные потери холостого хода.

Сценарии установки

Промышленные 6-пульсные силовые выпрямительные трансформаторы обычно используются в следующих приложениях:

● Цеха электролиза цветных металлов (например, электролизеры алюминия, меди и цинка)

● Линии гальванического производства и оборудование для анодирования.

● Печи графитации и промышленные печи сопротивления.

● Системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского железнодорожного транспорта.

● Хлор-щелочные электролизеры в химической промышленности.

● Источники питания для дуговых печей постоянного тока и печей с погруженной дугой.

Эти приложения предъявляют различные требования к сопротивлению короткого замыкания, диапазонам регулирования напряжения на стороне клапана и перегрузочной способности; поэтому характеристики трансформатора должны соответствовать параметрам, указанным производителем выпрямителя. Ключевые характеристики

Параметр элемента

Различия в дизайне

По сравнению с распределительными трансформаторами промышленные 6-пульсные силовые выпрямительные трансформаторы существенно отличаются в следующих областях:

Обмоточные проводники

Токи на стороне клапана часто достигают нескольких тысяч ампер, что затрудняет выполнение требований по току для одного проводника. В устройствах высокой мощности используются транспозиционные проводники или несколько параллельных проводников, включающие транспозиционные структуры на концах обмотки, чтобы обеспечить равномерное распределение тока по параллельным ветвям и минимизировать потери циркулирующего тока.

Ведущая договоренность

Из-за большого количества выходных клемм на стороне клапана и высоких уровней тока при расположении выводов необходимо учитывать эффект близости и механическую опору. В некоторых устройствах используются прямые соединения медных шин для уменьшения контактного сопротивления и локального нагрева.

Танк и защита

Гармонические магнитные поля индуцируют вихревые токи в стенках резервуара и прижимных конструкциях. Выпрямительные трансформаторы большой мощности часто имеют магнитное или электрическое экранирование на внутренних стенках резервуара, чтобы уменьшить паразитные потери и предотвратить локальный перегрев.

Выбор импеданса

Сопротивление короткого замыкания не является фиксированной величиной; оно должно быть согласовано с реактивным сопротивлением коммутации выпрямителя. Чрезмерно высокий импеданс увеличивает стабилизацию постоянного напряжения и снижает эффективность выпрямления, а чрезмерно низкий импеданс приводит к чрезмерным токам короткого замыкания, что ставит под угрозу безопасность оборудования. Обычно разработчик выпрямительной системы указывает диапазон импеданса, а производитель трансформатора оптимизирует структуру обмотки в этом диапазоне. Производство и проверка

После сборки активная часть подвергается процессу вакуумной сушки в паровой фазе керосина для удаления влаги и газов из изоляционных материалов. Для изделий с номинальным напряжением 35 кВ и выше заводские приемочные испытания включают испытания грозовыми импульсами и измерения частичных разрядов. Выпрямительные трансформаторы также подвергаются испытаниям на превышение температуры в соответствии с требованиями заказчика, чтобы убедиться, что повышение температуры в горячих точках при номинальных гармонических токах соответствует стандартам класса изоляции.

Компания имеет сертификаты ISO 9001:2015, ISO 14001 и ISO 45001. Данные испытаний архивируются по серийному номеру продукта, обеспечивая прослеживаемость до ключевых этапов производства, таких как намотка, укладка сердечников и сушка активной части.

Справочник по выбору

Вопрос: Какова максимальная мощность сетевого напряжения 35 кВ?

Напряжение на стороне сети 35 кВ обычно соответствует диапазону мощности от 630 до 20 000 кВА. Для агрегатов большей мощности могут потребоваться более высокие номинальные напряжения или специальные конструктивные решения; При оценке следует учитывать возможности местной сети при коротком замыкании и ограничения по расположению подстанций.

Вопрос: Требуется ли фазовый сдвиг для обмотки со стороны клапана?

Конфигурация 6-импульсного выпрямителя по своей сути не требует фазового сдвига; обмотка со стороны клапана подает трехфазный переменный ток непосредственно на выпрямительный мост. Если пределы гармоник сети строгие, можно использовать 12-пульсные или 24-пульсные схемы, требующие фазосдвигающих обмоток (обычные углы фазового сдвига включают ± 7,5° и ± 15°).

Вопрос: Могут ли они работать параллельно?

Да, но параллельная работа требует, чтобы трансформаторы имели одинаковые векторные группы, одинаковые импедансы короткого замыкания и коэффициент мощности, не превышающий 3:1. Для выпрямительных нагрузок выравнивание фаз напряжения на стороне клапана также имеет решающее значение для предотвращения циркуляции токов.

Вопрос: Какова функция переключения ответвлений под нагрузкой (OLTC) в системе выпрямителя?

РПН позволяет регулировать напряжение на стороне клапана — и, следовательно, регулировать выход постоянного тока — без отключения питания. Для электролитических нагрузок РПН помогает поддерживать стабильный постоянный ток, несмотря на колебания напряжения сети. РПН увеличивает сложность активной части и размеры бака; Место для переключателя ответвлений должно быть выделено на этапе проектирования.

Вопрос: Требуются ли выпрямительные трансформаторы специальной конфигурации защиты?

Да. Из-за высокого содержания гармоник обычная максимальная токовая защита может работать неправильно; поэтому обычно требуются устройства ограничения гармоник или специальные защитные устройства. Трансформаторная установка должна быть оборудована устройствами контроля температуры и сброса давления; для агрегатов большой мощности рекомендуется установка газового реле и указателя уровня масла.

Технические возможности

Yulan Transformer занимается производством электропечных трансформаторов и выпрямительных трансформаторов с 1999 года и обладает возможностями для производства и испытаний продукции с номинальным напряжением 110 кВ и ниже. Ключевое оборудование включает в себя подъемную систему грузоподъемностью 80 тонн, систему вакуумной сушки паров керосина мощностью 400 кВт, импульсное испытательное оборудование 1200 кВ и испытательный трансформатор промышленной частоты без частичного разряда 400 кВ, что позволяет компании удовлетворить требования к обработке изоляции и испытаниям выпрямительных трансформаторов большой мощности.

Пожалуйста, свяжитесь с техническим отделом Yulan Transformer для получения технических предложений по конкретному проекту, расчета потерь или контурных чертежей.