Industrieller 6-Puls-Gleichrichtertransformator

Die primäre Belastung, der Gleichrichtertransformatoren im Betrieb ausgesetzt sind, geht auf Oberschwingungsströme zurück. 6-Puls-Gleichrichterschaltungen erzeugen auf der Netzseite charakteristische Oberwellen wie die 5., 7., 11. und 13., die zusätzliche Verluste in Wicklungsleitern und Strukturbauteilen verursachen. Wenn in der Entwurfsphase keine ausreichenden Spielräume für Stromdichte und Wärmeableitung berücksichtigt werden, können örtliche Temperaturanstiege die Grenzen des Isolationssystems überschreiten.

Darüber hinaus können bestimmte Gleichrichterschaltungen bei transienten Prozessen eine magnetische Gleichstromvorspannung im Kern induzieren, was zu einer Verschiebung der magnetischen Flussdichte führt. Folglich wird die Betriebsmagnetflussdichte in Gleichrichtertransformatorkernen typischerweise niedriger eingestellt als die von Verteiltransformatoren gleicher Leistung, um erhöhte Geräuschpegel und erhöhte Leerlaufverluste zu verhindern.

Installationsszenarien

Industrielle 6-Puls-Gleichrichtertransformatoren werden üblicherweise in den folgenden Anwendungen eingesetzt:

● Werkstätten für die Elektrolyse von Nichteisenmetallen (z. B. Aluminium-, Kupfer- und Zink-Elektrolysezellen)

● Galvanische Produktionslinien und Anodisierungsgeräte

● Graphitisierungsöfen und industrielle Widerstandsöfen

● Gleichstrom-Bahnstromversorgungssysteme für den städtischen Schienenverkehr

● Chlor-Alkali-Elektrolysezellen in der chemischen Industrie

● Stromversorgungen für Gleichstrom-Lichtbogenöfen und Unterpulveröfen

Diese Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Kurzschlussimpedanz, die Spannungsregelbereiche auf der Ventilseite und die Überlastfähigkeit; Daher müssen die Transformatorspezifikationen mit den vom Gleichrichterhersteller bereitgestellten Parametern übereinstimmen. Wichtige Spezifikationen

Artikelparameter

Designunterschiede

Im Vergleich zu Verteilungstransformatoren weisen industrielle 6-Puls-Gleichrichtertransformatoren erhebliche Unterschiede in den folgenden Bereichen auf:

Wickelleiter

Ventilseitige Ströme erreichen oft mehrere tausend Ampere, sodass ein einzelner Leiter die Stromführungsanforderungen nur schwer erfüllen kann. Einheiten mit hoher Kapazität verwenden vertauschte Leiter oder mehrere parallele Leiter und verfügen über Vertauschungsstrukturen an den Wicklungsenden, um eine gleichmäßige Stromverteilung über parallele Zweige sicherzustellen und Umlaufstromverluste zu minimieren.

Lead-Arrangement

Aufgrund der großen Anzahl ventilseitiger Ausgangsanschlüsse und hoher Stromstärken müssen bei der Leitungsanordnung Näherungseffekte und mechanische Unterstützung berücksichtigt werden. Einige Geräte verwenden direkte Kupferschienenverbindungen, um den Kontaktwiderstand und die lokale Erwärmung zu reduzieren.

Tank und Abschirmung

Harmonische Magnetfelder induzieren Wirbelströme in den Tankwänden und Spannstrukturen. Hochleistungs-Gleichrichtertransformatoren verfügen häufig über eine magnetische oder elektrische Abschirmung an den Innenwänden des Tanks, um Streuverluste zu reduzieren und örtliche Überhitzung zu verhindern.

Impedanzauswahl

Die Kurzschlussimpedanz ist kein fester Wert; sie muss auf die Kommutierungsreaktanz des Gleichrichters abgestimmt sein. Eine zu hohe Impedanz erhöht die Gleichspannungsregelung und verringert die Gleichrichtungseffizienz, während eine zu niedrige Impedanz zu übermäßigen Kurzschlussströmen führt und die Gerätesicherheit beeinträchtigt. Normalerweise gibt der Konstrukteur des Gleichrichtersystems den Impedanzbereich vor und der Transformatorhersteller optimiert die Wicklungsstruktur innerhalb dieses Bereichs. Produktion und Verifizierung

Nach dem Zusammenbau des aktiven Teils wird es einem Vakuumtrocknungsprozess in der Kerosindampfphase unterzogen, um Feuchtigkeit und Gase aus den Isoliermaterialien zu entfernen. Für Produkte mit einer Nennspannung von 35 kV und mehr umfassen die Werksabnahmetests Blitzimpulstests und Teilentladungsmessungen. Gleichrichtertransformatoren werden auf der Grundlage von Kundenanforderungen auch Temperaturanstiegstests unterzogen, um sicherzustellen, dass der Hot-Spot-Temperaturanstieg bei Nennoberschwingungsströmen den Standards für die Isolationsklasse entspricht.

Das Unternehmen verfügt über die Zertifizierungen ISO 9001:2015, ISO 14001 und ISO 45001. Die Testdaten werden nach Produktseriennummer archiviert und gewährleisten so die Rückverfolgbarkeit bis zu wichtigen Herstellungsphasen wie dem Wickeln, dem Stapeln des Kerns und dem Trocknen des aktiven Teils.

Auswahlreferenz

F: Was ist die maximale Kapazität für eine netzseitige Spannung von 35 kV?

Eine netzseitige Spannung von 35 kV entspricht typischerweise einem Leistungsbereich von 630 kVA bis 20.000 kVA. Einheiten mit höherer Kapazität erfordern möglicherweise höhere Nennspannungen oder spezielle Konstruktionskonstruktionen; Bei der Bewertung sollten die Kurzschlusskapazität des örtlichen Netzes und Einschränkungen bei der Anordnung der Umspannwerke berücksichtigt werden.

F: Ist eine Phasenverschiebung für die ventilseitige Wicklung erforderlich?

Eine 6-Puls-Gleichrichterkonfiguration erfordert grundsätzlich keine Phasenverschiebung; Die ventilseitige Wicklung gibt dreiphasigen Wechselstrom direkt an die Gleichrichterbrücke aus. Wenn die Grenzwerte für Netzoberwellen streng sind, können 12-Puls- oder 24-Puls-Systeme verwendet werden, die phasenverschiebende Wicklungen erfordern (übliche Phasenverschiebungswinkel umfassen ± 7,5 ° und ± 15 °).

F: Können sie parallel betrieben werden?

Ja, aber der Parallelbetrieb erfordert, dass Transformatoren identische Vektorgruppen, ähnliche Kurzschlussimpedanzen und ein Kapazitätsverhältnis von nicht mehr als 3:1 haben. Bei Gleichrichterlasten ist auch die Phasenausrichtung der verteilerseitigen Spannung von entscheidender Bedeutung, um zirkulierende Ströme zu verhindern.

F: Welche Funktion hat die Laststufenschaltung (OLTC) in einem Gleichrichtersystem?

OLTC ermöglicht eine ventilseitige Spannungsanpassung – und damit eine Anpassung des Gleichstromausgangs – ohne Unterbrechung der Stromversorgung. Bei elektrolytischen Lasten trägt der OLTC dazu bei, trotz Netzspannungsschwankungen einen stabilen Gleichstrom aufrechtzuerhalten. OLTC erhöht die Komplexität des aktiven Teils und die Größe des Tanks; In der Entwurfsphase muss Platz für den Stufenschalter vorgesehen werden.

F: Erfordern Gleichrichtertransformatoren spezielle Schutzkonfigurationen?

Ja. Aufgrund des hohen Oberwellengehalts kann es beim herkömmlichen Überstromschutz zu Fehlfunktionen kommen; Daher sind in der Regel Oberschwingungsbeschränkung oder spezielle Schutzvorrichtungen erforderlich. Die Transformatoreinheit sollte mit Temperaturüberwachungs- und Druckentlastungsgeräten ausgestattet sein; Bei Hochleistungsgeräten empfiehlt sich der Einbau eines Gasrelais und einer Ölstandsanzeige.

Technische Fähigkeiten

Yulan Transformer stellt seit 1999 elektrische Ofentransformatoren und Gleichrichtertransformatoren her und verfügt über die Kapazitäten zur Herstellung und Prüfung von Produkten mit einer Nennspannung von 110 kV und darunter. Zur Hauptausrüstung gehören ein 80-Tonnen-Hebesystem, ein 400-kW-Kerosin-Dampfphasen-Vakuumtrocknungssystem, 1200-kV-Impulsprüfgeräte und ein teilentladungsfreier 400-kV-Netzfrequenz-Prüftransformator, der es dem Unternehmen ermöglicht, die Isolationsverarbeitungs- und Prüfanforderungen für Hochleistungs-Gleichrichtertransformatoren zu erfüllen.

Für projektspezifische technische Vorschläge, Verlustberechnungen oder Umrisszeichnungen wenden Sie sich bitte an die technische Abteilung von Yulan Transformer.