Multi-split ensretter transformer

I systemer til elektrolyse, galvanisering og storskala DC-drev kan DC-strømmen på ventilsiden nå titusindvis af ampere. Anvendelse af en enkeltvejs ventilsidevikling resulterer i et for stort ledertværsnit, hvilket gør vikling og terminaludledning vanskelig, samtidig med at risikoen for lokal overophedning øges, når strømmen stiger. Multi-split ensrettertransformatorer opdeler ventilsidens vikling i flere uafhængige grene, der hver forsyner en forskellig ensretterbro; dette reducerer strømmen pr. filial og øger systemets operationelle fleksibilitet. Yulan Transformer fremstiller multi-split ensrettertransformatorer med kapaciteter fra 630 kVA til 80.000 kVA og netspænding på 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV og 35 kV.

Funktionen af ​​den splittede struktur

Opdeling af ventilsidens vikling reducerer strømmen i hver gren, hvorved det nødvendige ledertværsnit og terminalskinnespecifikationer reduceres, hvilket forenkler fremstillingen. De splittede grene er koblet via kernens magnetiske kredsløb, hvilket skaber en specifik "splitimpedans". Denne impedans begrænser virkningen af ​​en kortslutning i én gren på de andre og undertrykker cirkulerende strømme mellem ensretterbroer.

I DC-strømforsyninger til elektrolyse er multi-split-strukturen ofte kombineret med en "in-fase invers-parallel" konfiguration. Tilstødende delte viklinger deler den samme spændingsfase, men har modsatte udledningsretninger, hvilket får magnetiske felter til at udligne hinanden; dette reducerer spaltelækageflux og omstrejfende tab i strukturelle komponenter.

Almindelige splitkonfigurationer

Dobbelt-split

Ventilsiden er opdelt i to uafhængige grene, der hver kan tilsluttes en separat ensretterbro. Dual-split-strukturen er den enkleste konfiguration og bruges almindeligvis til medium-kapacitet elektrolyse eller galvanisering strømforsyninger.

Triple-split og Quadruple-split

Ventilsiden er opdelt i tre eller fire grene, velegnet til applikationer, der kræver højere strømstyrke eller flere DC-udgange. Hver gren kan skiftes uafhængigt, så de resterende grene kan fortsætte med at fungere, selvom en del af belastningen er afbrudt.

Axial Split og Radial Split

Aksial opdeling involverer at arrangere høj- og lavspændingsviklingssegmenter langs højden af ​​kernebenet, hvorimod radial opsplitning involverer dannelse af flere viklingslag i radial retning. Disse to metoder resulterer i forskellige impedans- og lækagefluxfordelinger; valget afhænger af ensretterparametre og kortslutningskrav. Tekniske specifikationer

Vareparameter

Design udfordringer

Split impedanskontrol

Størrelsen af ​​splitimpedans påvirker direkte strømfordelingen mellem ensretterbroer og kortslutningsstrømniveauer. Hvis impedansen er for lav, forekommer betydelige strømudsving i andre grene under en enkeltgrenet fejl; hvis det er for højt, stiger tabene, og DC-udgangsspændingsreguleringsydelsen forringes. Design kræver opnåelse af målværdier gennem viklingsarrangement og geometriske dimensionsjusteringer, baseret på impedansområdet specificeret af ensretterproducenten.

Højstrøms Lead-out

Den samlede strøm på ventilsiden kan nå titusindvis af ampere; selv efter opsplitning forbliver strømmen i en enkelt gren meget høj. Lead-outs anvender typisk flere parallelle kobberskinner; Der kræves ensartede afstands- og transponeringsforanstaltninger for at sikre jævn strømfordeling på tværs af parallelstængerne og forhindre lokal overophedning. Nogle produkter har klemtavler med stort område på tankens sidevæg for at minimere kontaktmodstanden.

Lækageflux og strukturel komponentopvarmning

Højstrømsviklinger genererer intense magnetiske lækagefelter, der inducerer hvirvelstrømme i klemmestrukturer, bindeplader og tankvægge. Multi-split designs kræver ofte magnetisk afskærmning på tankens indvendige vægge, såvel som slidsede klemmer eller brug af ikke-magnetiske materialer, for at reducere omstrejfende tab. Valg af kølemetode

Ensrettertransformatorer med stor kapacitet anvender typisk tvungen olie-vandkøling (OFWF) eller tvungen olie-luftkøling (OFAF). Kølervalg skal tage højde for den ekstra varme, der genereres af harmonisk-inducerede tab; termiske beregninger kan ikke udelukkende stole på estimater baseret på effekt-frekvens sinusformede strømme.

Fremstilling og test

Viklinger er viklet ved hjælp af transponerede ledere eller flere parallelle ledere, med pålidelige isolerende barrierer placeret mellem splittede grene. Efter montering gennemgår den aktive del behandling i et petroleumsdampfase-vakuumtørringssystem for grundigt at fjerne fugt og gasser fra isoleringskomponenterne.

Ud over standard fabrikstests udføres målinger for delt impedans mellem grene, isolationsmodstand mellem grenene og modstå spændingsniveauer. For produkter, der er klassificeret 35 kV og derover, udføres lynimpulstests og partielle afladningsmålinger. Specifikke krav omfatter temperaturstigningstest for hver delt gren for at verificere hot-spot temperaturstigningen under nominelle harmoniske strømme.

Testdata arkiveres efter serienummer, hvilket sikrer sporbarhed tilbage til viklings-, kernestablings- og tørringsprocesserne. Virksomheden har ISO 9001:2015, ISO 14001 og ISO 45001 certificeringer.

FAQ

Q: Hvad er forholdet mellem "multi-split" og "multiplexing"?

"Multi-split" refererer til et strukturelt design, hvor ventilsidens vikling er opdelt i flere grene, der er i stand til uafhængig strømforsyning. "Multiplexing" refererer til brugen af ​​faseforskydning til at skabe faseforskelle mellem ensretterbroer og derved eliminere netsideovertoner. De to begreber kan kombineres; for eksempel kan en dual-split transformer levere strøm til to 6-puls broer separat, med faseforskydning anvendt til at danne et 12-puls system.

Sp: Hvordan bestemmes splitimpedans typisk?

Splitimpedansværdier  er specificeret af ensretterproducenten eller systemdesigneren, primært baseret på kortslutningsstrømbegrænsninger, cirkulationsstrømstyring mellem parallelle broer og DC-spændingsreguleringskrav. Transformatorproducenten justerer viklingsarrangementet og kølekanalens dimensioner for at opfylde målimpedansen og verificerer efterfølgende designet gennem test.

Q: Hvad er fordelene ved in-fase invers-parallel forbindelse? 

Ved at forbinde tilstødende splitviklinger i en anti-parallel konfiguration laves strømretningerne modsatte, hvilket får de resulterende magnetiske lækagefelter til at udligne hinanden; dette reducerer spaltelækageflux markant, opvarmning i strukturelle komponenter og elektromagnetiske kræfter på viklingerne. Dette design er meget udbredt i lavspændings, højstrøms ensrettertransformatorer til elektrolytiske applikationer.

Q: Kan de enkelte grene af en multi-split transformer fungere uafhængigt?

Ja. Ventilsideafgreninger er elektrisk uafhængige, hvilket gør det muligt at tænde eller slukke for de tilsvarende ensretterbroer separat. Når nogle grene tages ud af drift, forbliver viklingen på netsiden og kernen i drift; dog skal man sørge for, at belastningen på de resterende grene ikke overstiger designgrænserne.

Q: Hvordan skal det tvungne oliecirkulationsvandkølesystem opretholdes?

Vandkølesystemet kræver regelmæssig inspektion for utætheder i kølevandsrørene og overvågning af differenstrykket mellem vand- og oliekredsløbene for at forhindre vand i at trænge ind i olien. Indvendig afskalning i kølere kan forringe varmeafledning; rengøringsplaner bør fastlægges ud fra vandkvaliteten. Før transformatoren aktiveres, skal kølesystemet startes først; ved nedlukning bør kølesystemet være det sidste, der stopper.

Applikationsscenarier

Multi-split ensrettertransformatorer bruges primært i industrielle omgivelser, der kræver højstrøms jævnstrøm, såsom:

● Storskala elektrolyseværksteder for aluminium, kobber og zink

● Klor-alkali ion-bytter membran elektrolytiske celler

● Grafitiseringsovne og DC-lysbueovne

● Storskala automatiseret galvanisering produktionslinjer

● DC strømforsyningssystemer til smeltning af ikke-jernholdigt metal

Disse applikationer kræver høj pålidelighed, ensartet strømfordeling og nem vedligeholdelse - områder, hvor multi-split-strukturen giver betydelige fordele.