Monijakoinen tasasuuntaajamuuntaja

Elektrolyysi-, galvanointi- ja laajamittaisten tasavirtakäyttöjen järjestelmissä venttiilipuolen tasavirta voi nousta kymmeniin tuhansiin ampeeriin. Yksitieventtiilin puoleisen käämin käyttäminen johtaa liian suureen johtimen poikkileikkaukseen, mikä vaikeuttaa käämitystä ja liitinlähtöä ja lisää samalla paikallisen ylikuumenemisen riskiä virran kasvaessa. Monijakoiset tasasuuntaajamuuntajat jakavat venttiilin puoleisen käämin useisiin itsenäisiin haaroihin, joista kukin syöttää eri tasasuuntaussillan; tämä vähentää virtaa haaraa kohti ja lisää järjestelmän toiminnan joustavuutta. Yulan Transformer valmistaa monijakoisia tasasuuntausmuuntajia, joiden kapasiteetti vaihtelee 630 kVA - 80 000 kVA ja verkkopuolen jännitteet 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV ja 35 kV.

Jaetun rakenteen toiminta

Venttiilin puoleisen käämin jakaminen vähentää virtaa jokaisessa haarassa, mikä pienentää tarvittavaa johtimen poikkileikkausta ja liittimen virtakiskomäärityksiä, mikä yksinkertaistaa valmistusta. Jaetut haarat on kytketty ytimen magneettipiirin kautta, mikä luo erityisen "jaetun impedanssin". Tämä impedanssi rajoittaa yhdessä haarassa tapahtuvan oikosulun vaikutusta muihin ja vaimentaa tasasuuntaajasiltojen välisiä kiertovirtoja.

Elektrolyysin tasavirtalähteissä monijakoinen rakenne yhdistetään usein "in-phase käänteisen rinnakkaisen" konfiguraation kanssa. Vierekkäisillä jaetuilla käämeillä on sama jännitevaihe, mutta niillä on vastakkaiset ulostulosuunnat, mikä saa magneettikentät kumoamaan toisensa; tämä vähentää rakovuodon vuotoa ja hajahäviöitä rakenneosissa.

Yleiset split-kokoonpanot

Kaksoisjaettu

Venttiilin puoleinen käämitys on jaettu kahteen itsenäiseen haaraan, joista kumpikin voidaan kytkeä erilliseen tasasuuntaussillaan. Kaksoisjaettu rakenne on yksinkertaisin kokoonpano, ja sitä käytetään yleisesti keskikapasiteetin elektrolyysissä tai galvanoinnissa.

Triple-split ja Quadruple-split

Venttiilinpuoleinen käämitys on jaettu kolmeen tai neljään haaraan, mikä sopii sovelluksiin, jotka vaativat suurempia virtoja tai useita DC-lähtöjä. Jokainen haara voidaan kytkeä itsenäisesti, jolloin muut haarat voivat jatkaa toimintaansa, vaikka osa kuormasta olisi irrotettu.

Aksiaalinen jako ja radiaalinen jako

Aksiaalinen halkaisu käsittää korkea- ja pienjännitekäämityssegmenttien järjestämisen sydämen haaran korkeudelle, kun taas säteittäinen halkaisu käsittää useiden käämityskerrosten muodostamisen säteen suunnassa. Nämä kaksi menetelmää johtavat erilaisiin impedanssi- ja vuotovuojakaumiin; valinta riippuu tasasuuntaajan parametreista ja oikosulkuvaatimuksista. Tekniset tiedot

Tuoteparametri

Suunnittelun haasteet

Jaettu impedanssin ohjaus

Jaetun impedanssin suuruus vaikuttaa suoraan virran jakautumiseen tasasuuntaajasiltojen ja oikosulkuvirtatasojen välillä. Jos impedanssi on liian pieni, muissa haaroissa esiintyy merkittäviä virranvaihteluita yksihaaraisen vian aikana; jos se on liian suuri, häviöt kasvavat ja DC-lähtöjännitteen säätelykyky heikkenee. Suunnittelu edellyttää tavoitearvojen saavuttamista käämitysjärjestelyllä ja geometristen mittojen säädöillä, jotka perustuvat tasasuuntaajan valmistajan määrittelemään impedanssialueeseen.

Suurvirtajohto

Venttiilin puolen kokonaisvirta voi nousta kymmeniin tuhansiin ampeereihin; jakamisen jälkeenkin yksittäisen haaran virta pysyy erittäin korkeana. Johdot käyttävät tyypillisesti useita rinnakkaisia ​​kuparikiskoja; Tasaiset etäisyydet ja transponointitoimenpiteet vaaditaan tasaisen virran jakautumisen varmistamiseksi rinnakkaispalkkien välillä ja paikallisen ylikuumenemisen estämiseksi. Joissakin tuotteissa on laajapintaiset liitinlevyt säiliön sivuseinässä kosketusvastuksen minimoimiseksi.

Vuotovuo ja rakenneosien lämmitys

Suurvirtakäämit synnyttävät voimakkaita vuotomagneettikenttiä, jotka aiheuttavat pyörrevirtoja kiinnitysrakenteissa, kiinnityslevyissä ja säiliön seinissä. Multi-split-mallit vaativat usein magneettisen suojauksen säiliön sisäseinillä sekä uritettuja puristimia tai ei-magneettisten materiaalien käyttöä hajahäviöiden vähentämiseksi. Jäähdytysmenetelmän valinta

Suuren kapasiteetin monijakoiset tasasuuntaajan muuntajat käyttävät tyypillisesti pakotettua öljyjäähdytystä (OFWF) tai pakotettua öljyilmajäähdytystä (OFAF). Viileämmän valinnan on otettava huomioon yliaaltojen aiheuttamien häviöiden tuottama lisälämpö; lämpölaskelmat eivät voi luottaa pelkästään teho-taajuussinimuotoisiin virtoihin perustuviin arvioihin.

Valmistus ja testaus

Käämit kääritään käyttämällä transponoituja johtimia tai useita rinnakkaisia ​​johtimia, ja haarojen väliin on sijoitettu luotettavat eristävät esteet. Kokoamisen jälkeen aktiivinen osa prosessoidaan kerosiinihöyryfaasityhjiökuivausjärjestelmässä kosteuden ja kaasujen poistamiseksi perusteellisesti eristekomponenteista.

Vakiotehdastestien lisäksi mitataan haarojen välinen jakoimpedanssi, haarojen välinen eristysvastus ja kestävyysjännitetasot. 35 kV:n ja sitä suuremmille tuotteille suoritetaan salamaimpulssitestit ja osapurkausmittaukset. Erityisvaatimukset sisältävät lämpötilan nousutestit jokaiselle jaetulle haaralle, jotta varmistetaan kuumapisteen lämpötilan nousu nimellisillä harmonisilla virroilla.

Testitiedot arkistoidaan sarjanumeron mukaan, mikä varmistaa jäljitettävyyden käämitykseen, hylsyn pinoamiseen ja kuivausprosesseihin asti. Yrityksellä on ISO 9001:2015, ISO 14001 ja ISO 45001 sertifikaatit.

FAQ

K: Mikä on "multi-splitin" ja "multipleksoinnin" välinen suhde?

"Multi-split" viittaa rakenteelliseen suunnitteluun, jossa venttiilin puoleinen käämitys on jaettu useisiin haaroihin, jotka kykenevät toimittamaan itsenäistä virtalähdettä. "Multipleksointi" viittaa vaiheensiirron käyttöön vaihe-erojen luomiseksi tasasuuntaajasiltojen välille, mikä eliminoi verkon puolen harmoniset. Nämä kaksi käsitettä voidaan yhdistää; esimerkiksi kaksoisjaettu muuntaja voi syöttää tehoa kahdelle 6-pulssiselle sillalle erikseen, jolloin vaihesiirtoa käytetään 12-pulssisen järjestelmän muodostamiseksi.

K: Miten jaettu impedanssi yleensä määritetään?

Tasasuuntaajan valmistaja tai järjestelmän suunnittelija määrittää jaetun impedanssin arvot ensisijaisesti oikosulkuvirran rajoitusten, rinnakkaisten siltojen välisen kiertovirran ohjauksen ja tasajännitteen säätövaatimusten perusteella. Muuntajan valmistaja säätää käämitysjärjestelyn ja jäähdytyskanavan mitat vastaamaan tavoiteimpedanssia, minkä jälkeen suunnitelma varmistetaan testaamalla.

K: Mitä hyötyä on samavaiheisesta käänteis-rinnakkaisyhteydestä? 

Yhdistämällä vierekkäiset jaetut käämit anti-rinnakkaiskonfiguraatioon, virransuunnat tehdään vastakkaisiin, jolloin tuloksena olevat vuotomagneettikentät kumoavat toisensa; tämä vähentää merkittävästi uravuotovirtaa, rakenneosien kuumenemista ja käämien sähkömagneettisia voimia. Tätä mallia käytetään laajalti pienjännite-, suurvirta-tasasuuntaajamuuntajissa elektrolyyttisovelluksiin.

K: Voivatko monijakaisen muuntajan yksittäiset haarat toimia itsenäisesti?

Kyllä. Venttiilin puoleiset haarat ovat sähköisesti riippumattomia, jolloin vastaavat tasasuuntaajasillat voidaan kytkeä päälle tai pois erikseen. Kun jotkut haarat poistetaan käytöstä, verkon puoleinen käämitys ja sydän pysyvät toiminnassa; on kuitenkin huolehdittava siitä, että jäljellä olevien oksien kuormitus ei ylitä suunnittelurajoja.

K: Kuinka pakotettua öljykiertoista vesijäähdytysjärjestelmää tulisi ylläpitää?

Vesijäähdytysjärjestelmä vaatii säännöllistä tarkastusta jäähdytysvesiputkiston vuotojen varalta ja vesi- ja öljypiirien välisen paine-eron tarkkailua, jotta vesi ei pääse öljyyn. Jääkaappien sisäinen hilseily voi heikentää lämmönpoistoa; puhdistusaikataulut tulee määrittää veden laadun perusteella. Ennen kuin muuntaja saa jännitteen, jäähdytysjärjestelmä on ensin käynnistettävä; sammutuksen yhteydessä jäähdytysjärjestelmän tulee pysähtyä viimeisenä.

Sovellusskenaariot

Multi-split-tasasuuntaajamuuntajia käytetään ensisijaisesti teollisissa olosuhteissa, jotka vaativat suurvirran tasavirtaa, kuten:

● Laajamittainen elektrolyyttityöpajat alumiinille, kuparille ja sinkille

● Kloori-alkali-ioninvaihtokalvoelektrolyyttikennot

● Grafitointiuunit ja DC-sähkökaariuunit

● Laajamittainen automatisoidut galvanoinnin tuotantolinjat

● Tasavirtalähdejärjestelmät ei-rautametallien sulatukseen

Nämä sovellukset vaativat suurta luotettavuutta, tasaista virran jakautumista ja helppohoitoisuutta – alueita, joissa monijakoinen rakenne tarjoaa merkittäviä etuja.