Teollinen 12-pulssinen tasasuuntaajamuuntaja

Miksi 12-pulssi 6-pulssin sijaan

6-pulssinen tasasuuntaaja ottaa merkittäviä 5. ja 7. harmonisia virtoja syötöstä. Nämä harmoniset lisäävät käämihäviöitä, aiheuttavat jännitteen vääristymiä ja vaativat usein ulkoista suodatusta. 12-pulssisessa järjestelmässä käytetään kahta 6-pulssista siltaa, joita syötetään vaihesiirretyillä jännitteillä. Kun vaihesiirto on 30°, 5. ja 7. harmoninen virta kumoutuvat ensiöpuolella. Loput hallitsevat harmoniset ovat 11. ja 13., joita on helpompi hallita ja joiden amplitudi on pienempi.

Tämä lähestymistapa on yleinen teollisuuslaitoksissa, joissa harmoniset rajat on määritelty IEEE 519:ssä tai vastaavissa verkkokoodeissa. Sitä käytetään myös silloin, kun tasasuuntaajan kuormitus on niin suuri, että harmoniset suodattimet yksinään olisivat kalliita.

Järjestelmän kokoonpanot

Teolliset 12-pulssiset tasasuuntausmuuntajat toimitetaan kahdessa pääkokoonpanossa.

Kaksi erillistä muuntajaa

Kaksi 6-pulssista muuntajaa on rakennettu +15° ja -15° vaihesiirroilla. Jokainen syöttää yhtä tasasuuntaussiltaa. Tämä järjestely mahdollistaa yhden yksikön poistamisen käytöstä huoltoa varten, kun taas toinen jatkaa toimintaansa pienemmällä kuormituksella. Se myös yksinkertaistaa kuljetusta erittäin suurille luokituksille.

Yksi muuntaja kahdella toisiokäämillä

Yhdessä muuntajassa on kaksi venttiilinpuoleista käämiä, joista toinen on kytketty wye- ja yksi kolmioon. Luonnollinen 30° vaihe-ero luo 12 pulssin efektin. Tämä rakenne säästää lattiatilaa ja vähentää ensiökytkimen kytkentöjen määrää, mutta yksi vika vaikuttaa koko tasasuuntaajajärjestelmään.

Molemmat konfiguraatiot tarjoavat vertailukelpoisen harmonisen kumoamisen. Valinta riippuu sivuston ulkoasusta, ylläpitostrategiasta ja redundanssivaatimuksista.

Tyypilliset teolliset sovellukset

● Alumiinin, kuparin ja sinkin elektrolyysilaitokset

● Kloori-alkalielektrolyysi kemianlaitoksissa

● Tasavirtakaariuunit ja uppokaariuunit

● Suuret galvanointi- ja anodisointilinjat

● Vetovirtalähde kaupunkien rautatiejärjestelmiin

● Teolliset DC-käytöt, joilla on suuri teho

Tekniset tiedot

Vaihesiirron tarkkuus

Vaihesiirto saadaan aikaan pidennetyillä delta- tai siksak-käämikytkennöillä. Vaiheensiirtokäämin kierrosten lukumäärä on laskettava tarkasti. Jos vaihekulma poikkeaa mitoitusarvosta, kahden tasasuuntaajasillan väliin ilmaantuu kiertovirtoja. Tämä vähentää 5. ja 7. harmonisen kumoamista ja lisää häviöitä.

Tuotannon aikana Yulan Transformer tarkistaa vaiheensiirtokäämien kierrosluvun ja mittaa todellisen vaihekulman tehdastestauksen aikana. Mitattu arvo kirjataan testiraporttiin. Tyypillinen vaihekulman toleranssi on ±0,5°.

Kahden muuntajan järjestelyissä molempien yksiköiden oikosulkuimpedanssi on pidettävä lähellä. Suuri impedanssiero aiheuttaa epätasaisen kuormanjaon ja heikentää harmonisen kumoamisvaikutusta.

Häviöt ja lämpötilan nousu

12-pulssinen tasasuuntaajamuuntaja eliminoi useimmat 5. ja 7. harmoniset virrat, joten käämien lisähäviöt ovat pienemmät kuin 6-pulssisessa mallissa. Kuitenkin 11. ja 13. yliaalto säilyvät, ja suunnittelu sisältää edelleen marginaalin pyörrevirtahäviöille.

Sydän toimii pienemmällä vuotiheydellä kuin tavallisen jakelumuuntajan. Näin vältetään mahdollisten tasavirtakomponenttien aiheuttama kyllästyminen transienttiolosuhteiden aikana. Lämpötilan nousu tarkistetaan määritellyn harmonisen virran spektrin, ei vain sinimuotoisen virran alla.

Rakennusominaisuudet

Käämit

Teollisuuden tasasuuntaussovelluksissa venttiilipuolen virrat saavuttavat usein useita tuhansia ampeeria. Suuret yksiköt käyttävät transponoituja johtimia tai useita rinnakkaisia ​​johtimia. Käämin päissä olevat transpositiot auttavat tasoittamaan virran jakautumisen ja vähentämään kiertohäviöitä.

Johtojärjestely

Toissijaiset johdot valmistetaan yleensä kuparitankoista. Järjestelyssä huomioidaan läheisyysefektit ja mekaaninen tuki. Useat toisioholkit tai liitinlevyt ovat yleisiä.

Säiliön suojaus

Harmoninen vuo aiheuttaa pyörrevirtoja säiliön seinämiin ja kiinnitysrakenteisiin. Säiliön sisäpintaan asennetaan magneettisuojat tai sähkömagneettiset suojukset suurempia arvoja varten. Tämä vähentää hajahäviöitä ja estää paikallista ylikuumenemista.

Napauta Changer

Tasasuuntaajahuollossa käytetään usein toisiojännitteen säätämiseen ja tasavirtalähdön ohjaamiseen kuormitettua välioton vaihtoa. Käämikytkin lisää aktiivisen osan monimutkaisuutta ja vaatii lisätilaa säiliön sisällä.

Tehdastestaus

Rutiinitestit sisältävät käämin tasavirtaresistanssin, jännitesuhteen, eristysresistanssin, tehotaajuuden kestävyyden, indusoidun ylijännitteen, kuormittamattoman häviön, kuormitushäviön ja oikosulkuimpedanssin. 12-pulssisten tasasuuntausmuuntajien lisätestit sisältävät vaihekulman mittauksen, venttiilipuolen käämien välisen eristystestin ja osittaisen purkauksen mittauksen.

Ensiöjännitteille, jotka ovat 35 kV tai korkeammat, suoritetaan salamaimpulssitestit sovellettavien standardien mukaisesti. Lämpötilan nousutestit yliaaltovirtaolosuhteissa voidaan järjestää, mikäli ostaja niin määrää. Testitiedot arkistoidaan sarjanumeron mukaan, ja ne voidaan jäljittää käämitys- ja hylsykokoonpanoprosesseihin.

FAQ

Kumpi on parempi uuteen asennukseen: yksi kaksoissekundaarinen muuntaja vai kaksi erillistä muuntajaa?

Pienemmille arvoille yksi muuntaja, jossa on kaksi toisiokäämiä, on yleensä taloudellisempi ja vaatii vähemmän lattiatilaa. Suuremmille arvoille tai kun huollon joustavuus on tärkeää, suositellaan kahta erillistä muuntajaa. Lopullisessa päätöksessä tulee huomioida myös kuljetusrajoitukset ja varayksiköiden saatavuus.

Poistaako 12-pulssinen järjestelmä harmoniset harmoniset kokonaan?

Ei. 5. ja 7. harmoninen on suurelta osin poistettu, mutta 11. ja 13. yliaalto säilyvät. Käytännössä joitain jäännöskomponentteja 5. ja 7. saattaa silti ilmaantua vaihekulmavirheen tai epäsymmetristen kuormien vuoksi. Lisää passiivisia tai aktiivisia suodattimia voidaan tarvita tiukkojen harmonisten rajojen vuoksi.

Voidaanko 6-pulssinen asennus päivittää 12-pulssiseksi?

Yleensä ei. Vaiheensiirto on rakennettava muuntajan käämeihin. Jälkiasennus vaatisi muuntajan vaihtamista tai erillisen vaiheensiirtomuuntajan lisäämistä. Toinen vaihtoehto voi olla mahdollista joissakin tapauksissa, mutta vaatii huolellisen impedanssisovituksen ja tilan arvioinnin.

Miten toisiojännite määritetään?

Tasasuuntaajan valmistaja laskee tarvittavan venttiilipuolen jännitteen DC-lähtöjännitteen, tasasuuntaajan piirin, kommutoinnin limityksen ja muuntajan impedanssin perusteella. Muuntajan valmistaja suunnittelee sitten toisiokäämin vastaamaan tätä jännitettä. Toisiojännitteen muuttaminen suunnitteluhyväksynnän jälkeen voi vaikuttaa koko käämijärjestelyyn.

Mitä suojausta suositellaan 12-pulssisille tasasuuntausmuuntajille?

Normaali ylivirtasuoja voi toimia väärin harmonisten virtojen takia. Suojareleiden tulee sisältää harmoninen rajoitus tai ne tulee valita erityisesti tasasuuntaajakäyttöön. Itse muuntajalle suositellaan lämpötilan valvontaa, kaasureleitä, öljytason osoittimia ja paineenalennuslaitteita. Suurissa yksiköissä käämin lämpötilan ja öljyn kunnon jatkuva seuranta on suositeltavaa.

Valmistuskyky

Yulan Transformer on valmistanut uunimuuntajia ja tasasuuntausmuuntajia vuodesta 1999. Yritys toimii 110 kV luokan tuotanto- ja testausolosuhteissa, mukaan lukien 80 tonnin nostokapasiteetin, 400 kW:n kerosiinihöyryfaasin tyhjökuivausjärjestelmän, 1 200 kV:n koemuuntajan impulssitestijärjestelmän ja 400 kV:n osittaisen 400 kV:n taajuuden testausmuuntajan. Nämä tilat tukevat suurten teollisten tasasuuntausmuuntajien eristyskäsittelyä ja tehdastarkastusta.

Ota yhteyttä Yulan Transformerin tekniseen osastoon, jos haluat saada projektikohtaisia ​​vaihesiirtosuunnitelmia, häviölaskelmia tai ääriviivapiirroksia.