12-pulssinen tasasuuntaajamuuntaja

Tasasuuntaajajärjestelmissä harmoninen vaimennus alkaa tyypillisesti pulssiluvun lisäämisellä. 6-pulssinen tasasuuntaaja synnyttää matalan kertaluvun harmonisia (kuten 5. ja 7.) verkon puolella, mikä vaikuttaa virranlaatuun ja lisää laitehäviöitä. Kun kahdelle 6-pulssiselle tasasuuntaussillalle annetaan virtaa vaiheensiirtomuuntajan kautta – luoden 30° vaihe-eron niiden vaihtovirtapuolen välille – DC-puolella saavutetaan 12-pulssinen lähtö. Teoreettisesti 5. ja 7. harmoninen kumoavat toisensa jättäen 11. ja 13. yliaaltoiksi ensisijaisiksi jäännösaalloksi, mikä vähentää merkittävästi harmonisten pitoisuutta. Yulan Transformerin 12-pulssiset tasasuuntausmuuntajat vaihtelevat välillä 630 kVA - 80 000 kVA, ja verkkopuolen jännitteet sisältävät 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV ja 35 kV.

Rakenteelliset kokoonpanot

On olemassa kaksi yleistä tapaa toteuttaa 12-pulssinen tasasuuntaajamuuntaja:

Tapa 1: Kaksi itsenäistä muuntajaa

Kaksi 6-pulssista tasasuuntaajamuuntajaa on suunniteltu vaihesiirroilla +15° ja -15°, ja ne on kytketty rinnan syöttämään kahta tasasuuntaussiltasarjaa. Tämä kokoonpano tarjoaa joustavuutta asettelulle – sallien yhden yksikön toimia samalla kun toista huolletaan – mutta vaatii suuremman jalanjäljen.

Tapa 2: Yksi muuntaja kaksoiskäämillä

Yksittäinen muuntaja on varustettu kahdella venttiilipuolen käämityssarjalla - yksi tähtikytketty ja yksi kolmiokytketty - luovat luonnollisesti 30° vaihe-eron. Tämä kokoonpano on kompakti, vaikka yksittäisen yksikön vika vaikuttaa koko kuormaan.

Käyttäjät voivat valita kokoonpanon käytettävissä olevan työpaikan tilan, ylläpitostrategioiden ja luotettavuusvaatimusten perusteella. Molemmat menetelmät ovat harmonisen vaimennussuorituskyvyn suhteen samanarvoisia.

Sovellettavat toimialat

12-pulssisia tasasuuntaajaratkaisuja käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa on tiukat rajoitukset verkon yliaaltoille, mukaan lukien:

● Kaupunkien rautatieliikenteen vetovoimansyöttöjärjestelmät

● Ei-rautametallien elektrolyysi (esim. alumiini ja kupari)

● Kloori-alkalielektrolyysi kemianteollisuudessa

● Virtalähteet DC-sähkökaariuuneihin

● Laajamittainen galvanoinnin tuotantolinjat

Teollisuuslaitosten on täytettävä IEEE 519 tai GB/T 14549 harmoniset rajat

Tietoparametrit

Vaiheen vaihtava käämitysrakenne

Vaiheensiirtokulma saavutetaan säätämällä käämikytkentäkonfiguraatiota. Yleisiä vaiheensiirtomenetelmiä ovat pidennetyt kolmioliitännät ja siksak-liitännät. Vaiheensiirtokäämien kierrosten lukumäärä on laskettava tarkasti; Liiallinen vaihesiirtokulman poikkeama voi lisätä kiertovirtoja kahden tasasuuntaussillan välillä, mikä heikentää harmonisen kumoamisen suorituskykyä. Standardit edellyttävät tyypillisesti vaihesiirtokulman poikkeaman säätämistä ± 0,5°:n sisällä.

Konfiguraatioissa, joissa on kaksi erillistä muuntajaa, molempien yksiköiden oikosulkuimpedanssin on oltava tiiviisti yhteensopiva; liiallinen poikkeama johtaa epätasaiseen kuormituksen jakautumiseen ja vähentää 12-pulssijärjestelmän harmonisten vaimennuskykyä. Yulan Transformer tarkistaa vaiheensiirtokäämien käännösten lukumäärät jokaiselle yksittäiselle yksikölle käämitys- ja kokoonpanoprosessien aikana ja mittaa todellisen vaiheensiirtokulman tehdashyväksyntätestauksen aikana ja kirjaa tulokset testiraporttiin.

Häviöt ja lämpötilan nousu

Vaikka 12-pulssiset tasasuuntaajamuuntajat eliminoivat 5. ja 7. harmonisen, mikä johtaa pienempään käämityshäviöön verrattuna 6-pulssisiin järjestelmiin, 11. ja 13. harmoninen säilyvät. Tästä syystä suunnittelussa on silti otettava huomioon pyörrevirtahäviöt. Ytimen käyttömagneettivuon tiheys pidetään alhaisempana kuin tavallisten jakelumuuntajien, jotta estetään tasasuuntaajan transienttiprosessien aikana aiheutuva tasavirtabiasin aiheuttama kyllästyminen.

Kuormitushäviöt ovat hieman pienemmät kuin saman kapasiteetin 6-pulssimuuntajilla, ja ominaisero riippuu vaiheensiirtomenetelmästä ja käämirakenteesta. Asiakkaat voivat pyytää häviölaskelmia ja arvioituja lämpötilan nousutietoja teknisen tarjousvaiheen aikana.

Valmistus ja testaus

Kun aktiivinen osa on koottu, se käsitellään kerosiinihöyryfaasityhjökuivausjärjestelmässä. Suuren kapasiteetin yksiköissä venttiilin puoleisissa käämeissä käytetään transponoituja johtimia tai useita rinnakkaisia ​​johtimia, joiden käämien päissä on transponointirakenteet. Säiliön sisäseiniin on asennettu magneettisuojaus – konfiguroituna yksikön kapasiteetin mukaan – vähentämään harmonisten magneettikenttien aiheuttamia hajahäviöitä.

Vakiotuotteiden lisäksi tehdashyväksyntätesteissä on vaihesiirtokulmamittaus, venttiilipuolen käämien väliset eristystestit ja osapurkausmittaus. Laitteille, joiden nimellisjännite on 35 kV ja enemmän, salamaimpulssitestit suoritetaan asiaankuuluvien standardien mukaisesti. Testitiedot arkistoidaan sarjanumeron mukaan, mikä varmistaa jäljitettävyyden käämitys- ja pinoamisvaiheeseen asti.

FAQ

K: Tarvitseeko 12-pulssinen tasasuuntaajamuuntajajärjestelmä välttämättä kaksi muuntajaa?

Ei välttämättä. Yksi muuntaja, joka on varustettu kahdella venttiilipuolen käämityksellä - yksi wye-kytketty ja yksi kolmiokytketty - voi saavuttaa 30° vaihesiirron, mikä mahdollistaa 12-pulssin tasasuuntauksen. Vaihtoehtoisesti kahden erillisen muuntajan käyttö jakaa vaiheensiirtotoiminnon kahdelle yksikölle, mikä helpottaa erillistä käyttöä ja huoltoa.

K: Miten vaihesiirtokulman tarkkuus vaikuttaa järjestelmään?

Vaihesiirtokulman poikkeamat häiritsevät kahden tasasuuntaussillan välistä symmetriaa aiheuttaen DC-puolen epätasapainoa ja estävät 5. ja 7. harmonisen täydellisen kumoamisen verkon puolella. Kun poikkeamaa säädetään ± 0,5°:n sisällä, harmonisen vaimennussuorituskyky yleensä täyttää tekniset vaatimukset.

K: Kuinka paljon korkeampi 12-pulssisen järjestelmän hinta on 6-pulssiseen järjestelmään verrattuna?

Kustannusten nousu johtuu pääasiassa vaiheensiirtokäämien suunnittelun ja valmistuksen monimutkaisuudesta. Yhden yksikön, kaksikäämin konfiguraatio maksaa 15–25 % enemmän kuin saman kapasiteetin 6-pulssimuuntaja; kahden yksikön riippumaton konfiguraatio aiheuttaa myös lisäkustannuksia kojeistoista ja lattiatilasta. Suodatinlaitteiden ja ylläpitokustannusten säästöt voivat kuitenkin joissakin projekteissa kompensoida hintaeron.

K: Voidaanko olemassa oleva 6-pulssijärjestelmä jälkiasentaa 12-pulssiseksi järjestelmäksi?

Jälkiasennusmahdollisuudet ovat rajalliset. Jos alkuperäisessä muuntajassa on jo vaiheensiirtokäämit tai kaksoiskäämirakenne, muunnos voidaan saada aikaan säätämällä ulkoista johdotusta. Muussa tapauksessa muuntaja on vaihdettava, koska vaiheensiirtokäämit on sisällytettävä valmistusvaiheessa.

K: Mille kapasiteettialueille 12-pulssiset tasasuuntaajan muuntajat sopivat?

Mallit ovat saatavilla yli 630 kVA:n tehoille. Yksiyksikköinen, kaksikäämitysrakenne on edullisempi pienemmille kapasiteeteille, kun taas kahden yksikön riippumaton muuntajakokoonpano on usein parempi suuremman kapasiteetin vuoksi kuljetuksen ja huollon helpottamiseksi. Tarkka valinta riippuu projektin asettelusta ja luotettavuusvaatimuksista.

Tekniset ominaisuudet

Yulan Transformer on valmistanut sähköuunimuuntajia ja tasasuuntausmuuntajia vuodesta 1999 lähtien, ja sillä on valmiudet valmistaa ja testata tuotteita, joiden nimellisjännite on 110 kV ja sitä pienempi. Keskeisimmät varusteet sisältävät 80 tonnin nostokapasiteetin, 400 kW:n kerosiinihöyryfaasin tyhjökuivausjärjestelmän, 1200 kV impulssitestauslaitteiston ja 400 kV:n osapurkausvapaan tehotaajuustestimuuntajan. Näiden laitosten avulla yritys pystyy täyttämään eristyskäsittelyn ja tehdashyväksyntätestauksen vaatimukset suuritehoisille 12-pulssisille tasasuuntausmuuntajille. Ota yhteyttä Yulan Transformerin tekniseen osastoon saadaksesi projektikohtaisia ​​vaihesiirtoratkaisuja, häviölaskentaraportteja tai ääriviivapiirroksia.