12-puls ensretter transformator

Harmonisk dæmpning i ensrettersystemer begynder typisk med at øge pulstallet. En 6-puls ensretter genererer lavordens harmoniske (såsom den 5. og 7.) på netsiden, hvilket påvirker strømkvaliteten og øger udstyrstab. Ved at forsyne to 6-puls ensretterbroer via en faseskiftende transformer - hvilket skaber en 30° faseforskel mellem deres AC-sider - opnås en 12-puls udgang på DC-siden. Teoretisk udligner 5. og 7. harmoniske hinanden, og efterlader 11. og 13. som de primære restovertoner, hvorved harmoniske indhold reduceres betydeligt. Yulan Transformers 12-puls ensrettertransformatorer spænder fra 630 kVA til 80.000 kVA med spændingsværdier på nettet, herunder 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV og 35 kV.

Strukturelle konfigurationer

Der er to almindelige måder at implementere en 12-puls ensrettertransformer på:

Metode 1: To uafhængige transformere

To 6-puls ensrettertransformatorer er designet med faseforskydninger på henholdsvis +15° og -15° og parallelkoblet for at forsyne to sæt ensretterbroer. Denne konfiguration tilbyder layoutfleksibilitet - så den ene enhed kan fungere, mens den anden gennemgår vedligeholdelse - men kræver et større fodaftryk.

Metode 2: Enkelt transformator med dobbeltviklinger

En enkelt transformer er udstyret med to sæt ventilsideviklinger - en stjerneforbundet og en deltaforbundet - hvilket naturligt skaber en 30 ° faseforskel. Denne konfiguration er kompakt, selvom en fejl i den enkelte enhed påvirker hele belastningen.

Brugere kan vælge konfigurationen baseret på tilgængelig plads på stedet, vedligeholdelsesstrategier og krav til pålidelighed. Begge metoder er ækvivalente med hensyn til harmonisk undertrykkelse.

Gældende industrier

12-puls ensretterløsninger er almindeligt anvendt i applikationer med strenge grænser for netharmoniske, herunder:

● Strømforsyningssystemer til bybanetransit

● Elektrolyse af ikke-jernholdigt metal (f.eks. aluminium og kobber)

● Klor-alkali-elektrolyse i den kemiske industri

● Strømforsyninger til DC lysbueovne

● Storskala galvanisering produktionslinjer

Industrielle faciliteter kræves for at opfylde IEEE 519 eller GB/T 14549 harmoniske grænser

Dataparametre

Phase-Shifting Winding Design

Faseforskydningsvinklen opnås ved at justere viklingsforbindelseskonfigurationen. Almindelige faseforskydningsmetoder omfatter forlængede deltaforbindelser og zigzagforbindelser. Antallet af omdrejninger i de faseskiftende viklinger skal beregnes nøjagtigt; for stor afvigelse i faseforskydningsvinklen kan øge cirkulerende strømme mellem de to ensretterbroer og derved kompromittere den harmoniske udligningsydelse. Standarder kræver typisk, at faseforskydningsvinkelafvigelsen kontrolleres inden for ± 0,5°.

For konfigurationer, der involverer to separate transformere, skal kortslutningsimpedansen for begge enheder være nøje afstemt; for stor afvigelse fører til ujævn belastningsfordeling og reducerer den harmoniske undertrykkelsesevne i 12-puls systemet. Yulan Transformer verificerer faseforskydningsvindingerne for hver enkelt enhed under viklings- og monteringsprocesserne og måler den faktiske faseforskydningsvinkel under fabriksgodkendelsestest og registrerer resultaterne i testrapporten.

Tab og temperaturstigning

Mens 12-puls ensrettertransformatorer eliminerer den 5. og 7. harmoniske - hvilket resulterer i lavere yderligere viklingstab sammenlignet med 6-pulssystemer - fortsætter den 11. og 13. harmoniske. Derfor skal designet stadig tage højde for hvirvelstrømstab. Den magnetiske fluxtæthed i drift af kernen holdes lavere end den for standarddistributionstransformatorer for at forhindre mætning forårsaget af DC-forspænding under ensrettertransiente processer.

Belastningstab er lidt lavere end for 6-puls transformatorer med samme kapacitet, med den specifikke forskel afhængig af faseforskydningsmetoden og viklingsstrukturen. Kunder kan anmode om tabsberegninger og estimerede temperaturstigningsdata under den tekniske forslagsfase.

Fremstilling og test

Efter at den aktive del er samlet, gennemgår den behandling i et petroleumsdampfase-vakuumtørresystem. For højkapacitetsenheder anvender ventilsidens viklinger transponerede ledere eller flere parallelle ledere med transpositionsstrukturer indbygget i viklingsenderne. Magnetisk afskærmning er installeret på tankens indvendige vægge - konfigureret i henhold til enhedens kapacitet - for at reducere tab forårsaget af harmoniske magnetiske felter.

Ud over standardartikler omfatter fabriksgodkendelsestests faseforskydningsvinkelmåling, isolationstest mellem ventilsideviklinger og måling af delvis udledning. For enheder vurderet til 35 kV og derover udføres lynimpulstests i overensstemmelse med relevante standarder. Testdata arkiveres efter serienummer, hvilket sikrer sporbarhed tilbage til viklings- og kernestablingsstadierne.

FAQ

Sp: Kræver et 12-puls ensrettertransformersystem nødvendigvis to transformere?

Ikke nødvendigvis. En enkelt transformer udstyret med to sæt viklinger på ventilsiden - en wye-forbundet og en delta-forbundet - kan opnå en 30 ° faseforskydning, hvilket muliggør 12-puls ensretning. Alternativt fordeles faseskiftefunktionen på tværs af to enheder ved at bruge to uafhængige transformere, hvilket letter separat drift og vedligeholdelse.

Q: Hvordan påvirker faseforskydningsvinkelnøjagtigheden systemet?

Afvigelser i faseforskydningsvinklen forstyrrer symmetrien mellem de to ensretterbroer, hvilket forårsager DC-sideubalance og forhindrer fuldstændig udligning af 5. og 7. harmoniske på gittersiden. Når afvigelsen kontrolleres inden for ± 0,5 °, opfylder den harmoniske undertrykkelsesevne generelt tekniske krav.

Q: Hvor meget højere er prisen på et 12-puls system sammenlignet med et 6-puls system?

Omkostningsstigningen stammer primært fra kompleksiteten i at designe og fremstille faseskiftende viklinger. En enkelt-enheds, dobbeltviklingskonfiguration koster 15 % til 25 % mere end en 6-puls transformer med samme kapacitet; en uafhængig konfiguration med to enheder medfører også ekstra omkostninger til koblingsanlæg og gulvplads. Dog kan besparelser på filtreringsudstyr og vedligeholdelsesomkostninger udligne prisforskellen i nogle projekter.

Q: Kan et eksisterende 6-puls system eftermonteres i et 12-puls system?

Mulighederne for eftermontering er begrænsede. Hvis den originale transformer allerede indeholder faseskiftende viklinger eller en dobbeltviklingsstruktur, kan konverteringen opnås ved at justere eksterne ledninger. Ellers skal transformeren udskiftes, da faseskiftende viklinger skal indbygges under fremstillingsfasen.

Q: Til hvilke kapacitetsområder er 12-puls ensrettertransformatorer egnede?

Designs fås til kapaciteter over 630 kVA. En enkelt-enheds, dobbeltviklingsstruktur er mere økonomisk til lavere kapaciteter, hvorimod en to-enheds uafhængig transformerkonfiguration ofte foretrækkes til højere kapaciteter for at lette transport og vedligeholdelse. Det specifikke valg afhænger af projektets layout og krav til pålidelighed.

Tekniske evner

Yulan Transformer har fremstillet elektriske ovntransformatorer og ensrettertransformatorer siden 1999, og besidder evnerne til at fremstille og teste produkter vurderet til 110 kV og derunder. Nøgleudstyr omfatter en løftekapacitet på 80 tons, et 400 kW petroleumsdampfase-vakuumtørresystem, 1200 kV impulstestudstyr og en 400 kV delvis afladningsfri effekt-frekvenstesttransformator. Disse faciliteter gør det muligt for virksomheden at opfylde kravene til isoleringsbehandling og fabriksgodkendelsestest for højkapacitets 12-puls ensrettertransformatorer. Kontakt venligst Yulan Transformers tekniske afdeling for projektspecifikke faseskifteløsninger, tabsberegningsrapporter eller oversigtstegninger.