24-puls ensretter transformer

I industrielle projekter med strenge harmoniske begrænsninger, mens 12-puls ensretning eliminerer 5. og 7. harmoniske, fortsætter 11. og 13. harmoniske. Når netkortslutningskapaciteten er lav, eller strømkvalitetskravene er strenge, kan en 24-puls ordning yderligere reducere nettets harmoniske indhold. Yulan Transformer fremstiller 24-puls ensrettertransformatorer med kapaciteter fra 630 kVA til 80.000 kVA; Netsidespændinger kan rumme 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV og 35 kV, mens ventilsidens parametre er specialdesignet til at opfylde specifikke ensretterkrav.

Harmonisk annulleringslogik

Et 24-puls ensrettersystem består typisk af fire 6-puls ensretterbroer. En faseskiftende transformer bruges til at skabe en sekventiel faseforskel på 15° mellem AC-siderne af de fire broer. Følgelig ophæver de fleste lavordens harmoniske på gittersiden - bortset fra den 23. og 25. - hinanden. Sammenlignet med 12-pulssystemer er 11. og 13. harmoniske effektivt elimineret; de resterende karakteristiske harmoniske begynder ved 23. orden med væsentligt reducerede amplituder, hvilket mindsker behovet for filtreringsudstyr.

Almindelige faseforskydningskombinationer, der bruges i teknik, omfatter +7,5 °, -7,5 °, +22,5 ° og -22,5 °, eller 0 °, 15 °, 30 ° og 45 °, med den specifikke konfiguration bestemt af systemdesignet.

Implementeringsmetoder

Fire uafhængige transformere

Fire 6-puls ensrettertransformatorer er designet med specifikke faseforskydningsvinkler, der hver leverer strøm til en enkelt ensretterbro. Denne ordning tilbyder vedligeholdelsesfleksibilitet - hvilket gør det muligt for de resterende enheder at operere med reduceret kapacitet, hvis en fejler - men kræver et større fodaftryk og et større antal koblingsenheder på primærsiden.

To dobbeltvindede transformere

Hver transformer er udstyret med to sæt viklinger på ventilsiden for at opnå to forskellige faseforskydningsvinkler. For eksempel udsender den ene transformer +7,5 ° og -7,5 ° , mens den anden udsender +22,5 ° og -22,5 ° . Sammenlignet med ordningen med fire transformatorer halverer denne tilgang antallet af enheder og resulterer i et mere kompakt layout. Enkelt multi-vindende transformer

Denne konfiguration har fire sæt ventilsideviklinger i en enkelt transformer, der opnår fire faseforskydningsvinkler gennem zigzag- eller forlængede deltaforbindelser. Mens denne løsning minimerer udstyrets fodaftryk, påvirker en fejl i den enkelte enhed hele belastningen, og fremstillingskompleksiteten er højere; den bruges typisk til applikationer med lille til mellemstor kapacitet, eller hvor pladsen er begrænset.

Brugere kan vælge konfigurationen baseret på stedets forhold, vedligeholdelsesstrategier og pålidelighedskrav. Alle tre metoder tilbyder ækvivalent harmonisk undertrykkelsesydelse, hvor forskellene primært ligger i fysisk layout og drift og vedligeholdelse.

Tekniske specifikationer

Phase-Shift viklinger og nøjagtighed

Den harmoniske annulleringseffektivitet af et 24-puls system afhænger af nøjagtigheden af ​​faseforskellen mellem broer. Præcis beregning af faseforskydningsvindingsforholdene er afgørende, da viklingsafvigelser og monteringsfejl under fremstillingen kan påvirke den endelige faseforskydningsvinkel. Yulan Transformer registrerer drejningstællingerne for faseforskydningsviklinger på en enhedsbasis og verificerer fasevinklerne mellem viklingerne under fabriksgodkendelsestest, og bibeholder afvigelser inden for ± 0,5 °.

Ved brug af en kombination af flere transformere skal afvigelsen i kortslutningsimpedans mellem enheder også kontrolleres. Impedansmistilpasning fører til ujævn belastningsstrømfordeling, potentielt overbelastning af specifikke ensretterbroer og formindskelse af harmoniske annulleringsevner. Tilladte impedansafvigelsesområder skal være klart defineret under den tekniske designfase.

Tab og temperaturstigning

24-puls ordningen eliminerer et større antal harmoniske ordrer, hvilket yderligere reducerer yderligere viklingstab sammenlignet med 12-puls ordningen. Men da harmoniske af 23. orden og derover stadig inducerer hud- og nærhedseffekter, skal lederdesignet inkorporere tilstrækkelige marginer. Den magnetiske kernefluxtæthed holdes under de niveauer, der er typiske for konventionelle distributionstransformere for at imødekomme potentielle jævnstrømskomponenter, der opstår under ensrettertransienter.

Temperaturstigningstest skal udføres ved hjælp af strømbølgeformer, der inkluderer de karakteristiske harmoniske; ellers vil testresultaterne ikke nøjagtigt afspejle temperaturstigningen på hotspot under faktiske driftsforhold. Kunder kan anmode om det harmoniske strømspektrum, når de afgiver en ordre for at tjene som inputdata til verifikation af temperaturstigning.

Fremstilling og test

Viklinger anvender transponerede ledere eller flere parallelle ledere, mens kobberskinner bruges til højstrømsforbindelser på ventilsiden. Magnetisk eller elektrisk afskærmning er installeret på tankens indvendige vægge - dimensioneret efter transformatorens kapacitet - for at minimere tab forårsaget af harmoniske magnetiske felter. Højkapacitetsenheder er udstyret med panel-type radiatorer eller tvungen oliecirkulation kølesystemer.

Ud over standard rutinetests fokuserer fabriksaccepttest på faseforskydningsvinkelmåling, isolationstest mellem ventilsideviklinger, delvis udladningsmåling og lynimpulstest (for 35kV og derover). Testdata arkiveres efter serienummer, hvilket sikrer sporbarhed tilbage til processer såsom viklingsfremstilling, kernestabling og aktiv deltørring.

Tekniske evner

Yulan Transformer har fremstillet elektriske ovntransformatorer og ensrettertransformatorer siden 1999 og har evnen 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 isoleringsbearbejdning og fabriksverifikation af de komplekse flerviklingsstrukturer af 24-puls ensrettertransformatorer.

Ofte stillede spørgsmål

Q: Hvad er forskellen i harmonisk indhold mellem 24-puls og 12-puls systemer?

De primære harmoniske i en 12-puls ensretter er 11. og 13. orden; et 24-puls system eliminerer effektivt disse, med resterende karakteristiske harmoniske begyndende ved 23. orden. Den totale harmoniske forvrængning (THD) af strømmen på netsiden falder typisk fra 8% – 10% (12-puls) til under 4% (24-puls), med specifikke værdier afhængigt af belastning og impedans.

Q: Hvad sker der, hvis en transformer fejler i en fire-transformatorkonfiguration?

I en konfiguration, der bruger fire uafhængige transformere, kan de resterende tre fortsætte med at fungere, hvis en er taget offline; dog vil der opstå ubalance på nettet, og visse overtoner af lav orden vil dukke op igen. Under disse forhold bør den samlede belastning reduceres, og vedligeholdelse skal planlægges omgående. I modsætning hertil tillader en enkelt flerviklingstransformerkonfiguration ikke isolering af en individuel bro, hvilket resulterer i en bredere påvirkning i tilfælde af en fejl.

Spørgsmål: Er et 24-puls system mere følsomt over for faseforskydningsvinkelfejl end et 12-puls system?

Ja. Et 24-puls system kræver præcise faseforhold mellem fire brosæt samtidigt; en afvigelse i et enkelt sæt forhindrer de tilsvarende harmoniske par i at udligne hinanden fuldstændigt. Derfor er der skærpede krav til fremstillingspræcision og fabrikstest af faseskiftende viklinger.

Spørgsmål: Er det værd at bruge et 24-puls system til projekter med lille kapacitet?

Hvis elnettet stiller strenge harmoniske krav, og omkostningerne til filtrering er høje, kan et 24-puls system være mere økonomisk end et 12-puls system kombineret med filtre. Men for mindre kapaciteter repræsenterer de faste omkostninger forbundet med flere transformere en større del af totalen, hvilket nødvendiggør en omfattende cost-benefit-analyse. Mens systemer vurderet over 630 kVA typisk er kandidater til evaluering, afhænger det endelige valg af specifikke netforhold og projektbudgettet.

Q: Kan en 24-puls ensrettertransformator erstatte passive filtre?

Det kan ikke tjene som en komplet erstatning. Selvom et 24-puls system eliminerer størstedelen af ​​lavordens harmoniske, fortsætter harmoniske af 23. orden og derover; desuden kan belastningsubalancer eller faseforskydningsfejl introducere små mængder af lavordens harmoniske. Nogle projekter kan stadig kræve et begrænset antal filtergrene, selvom kapaciteten og omkostningerne er væsentligt lavere end for 6-puls eller 12-puls løsninger.