12-puls likriktartransformator

Övertonsreducering i likriktarsystem börjar vanligtvis med att öka pulstalet. En 6-puls likriktare genererar övertoner av låg ordning (som den 5:e och 7:e) på nätsidan, vilket påverkar strömkvaliteten och ökar utrustningsförlusterna. Genom att driva två 6-pulsars likriktarbryggor via en fasskiftande transformator - skapar en 30° fasskillnad mellan deras AC-sidor - uppnås en 12-puls utgång på DC-sidan. Teoretiskt tar den 5:e och 7:e övertonen ut varandra, och lämnar 11:e och 13:e övertonerna som de primära restövertonerna, och reducerar därigenom avsevärt övertonsinnehåll. Yulan Transformers 12-puls likriktartransformatorer sträcker sig från 630 kVA till 80 000 kVA, med spänningsvärden på nätet inklusive 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV och 35 kV.

Strukturella konfigurationer

Det finns två vanliga sätt att implementera en 12-puls likriktartransformator:

Metod 1: Två oberoende transformatorer

Två 6-puls likriktartransformatorer är konstruerade med fasförskjutningar på +15° respektive -15° och parallellkopplade för att mata två uppsättningar likriktarbryggor. Den här konfigurationen erbjuder layoutflexibilitet – så att en enhet kan fungera medan den andra genomgår underhåll – men kräver ett större fotavtryck.

Metod 2: Enkel transformator med dubbla lindningar

En enkel transformator är utrustad med två uppsättningar lindningar på ventilsidan - en stjärnkopplad och en deltakopplad - vilket naturligtvis skapar en 30 ° fasskillnad. Denna konfiguration är kompakt, även om ett fel i den enskilda enheten påverkar hela lasten.

Användare kan välja konfiguration baserat på tillgängligt platsutrymme, underhållsstrategier och tillförlitlighetskrav. Båda metoderna är likvärdiga när det gäller övertonsdämpning.

Tillämpliga industrier

12-puls likriktarlösningar används ofta i applikationer med strikta gränser för nätövertoner, inklusive:

● Kraftförsörjningssystem för dragkraft i stadstrafik

● Elektrolys av icke-järnmetaller (t.ex. aluminium och koppar)

● Klor-alkalielektrolys inom kemisk industri

● Strömförsörjning för DC elektriska ljusbågsugnar

● Storskaliga elektroplätering produktionslinjer

Industriella anläggningar som krävs för att uppfylla IEEE 519 eller GB/T 14549 harmoniska gränser

Data Parameters

Fasskiftande lindningsdesign

Fasförskjutningsvinkeln uppnås genom att justera lindningsanslutningens konfiguration. Vanliga fasförskjutningsmetoder inkluderar förlängda deltaanslutningar och sicksackanslutningar. Antalet varv i de fasskiftande lindningarna måste beräknas exakt; överdriven avvikelse i fasförskjutningsvinkeln kan öka cirkulerande strömmar mellan de två likriktarbryggorna och därigenom äventyra prestanda för utsläckning av övertoner. Standarder kräver vanligtvis att fasförskjutningsvinkelavvikelsen kontrolleras inom ± 0,5°.

För konfigurationer som involverar två separata transformatorer måste kortslutningsimpedansen för båda enheterna vara noggrant anpassad; för stor avvikelse leder till ojämn belastningsfördelning och minskar 12-pulssystemets förmåga att undertrycka övertoner. Yulan Transformer verifierar antalet fasskiftande lindningsvarv för varje enskild enhet under lindnings- och monteringsprocesserna, och mäter den faktiska fasförskjutningsvinkeln under fabriksacceptanstestning och registrerar resultaten i testrapporten.

Förluster och temperaturökning

Medan 12-puls likriktartransformatorer eliminerar den 5:e och 7:e övertonen — vilket resulterar i lägre ytterligare lindningsförluster jämfört med 6-pulssystem — kvarstår den 11:e och 13:e övertonen. Följaktligen måste konstruktionen fortfarande ta hänsyn till virvelströmsförluster. Den magnetiska flödestätheten i drift av kärnan hålls lägre än den för standarddistributionstransformatorer för att förhindra mättnad orsakad av DC-förspänning under likriktartransientprocesser.

Lastförlusterna är något lägre än för 6-pulstransformatorer med samma kapacitet, med den specifika skillnaden beroende på fasförskjutningsmetoden och lindningsstrukturen. Kunder kan begära förlustberäkningar och uppskattad temperaturökningsdata under det tekniska förslagsstadiet.

Tillverkning och testning

Efter att den aktiva delen har monterats genomgår den behandling i ett vakuumtorksystem i fotogenångfas. För enheter med hög kapacitet använder lindningarna på ventilsidan transponerade ledare eller flera parallella ledare, med transponeringsstrukturer inbyggda i lindningsändarna. Magnetisk skärmning är installerad på tankens innerväggar – konfigurerad efter enhetens kapacitet – för att minska ströförluster orsakade av harmoniska magnetfält.

Förutom standardartiklar inkluderar fabriksacceptanstester mätning av fasförskjutningsvinkel, isoleringstest mellan ventilsidans lindningar och partiell urladdningsmätning. För enheter märkta på 35 kV och högre utförs blixtimpulstester i enlighet med relevanta standarder. Testdata arkiveras efter serienummer, vilket säkerställer spårbarhet tillbaka till lindnings- och kärnstaplingsstegen.

FAQ

F: Kräver ett 12-puls likriktartransformatorsystem nödvändigtvis två transformatorer?

Inte nödvändigtvis. En enkel transformator utrustad med två uppsättningar lindningar på ventilsidan - en växelansluten och en deltaansluten - kan uppnå en 30° fasförskjutning, vilket möjliggör 12-puls likriktning. Alternativt, att använda två oberoende transformatorer fördelar fasförskjutningsfunktionen över två enheter, vilket underlättar separat drift och underhåll.

F: Hur påverkar fasförskjutningsvinkelnoggrannheten systemet?

Avvikelser i fasförskjutningsvinkeln stör symmetrin mellan de två likriktarbryggorna, vilket orsakar obalans på DC-sidan och förhindrar fullständig utsläckning av 5:e och 7:e övertonerna på nätsidan. När avvikelsen kontrolleras inom ± 0,5 °, uppfyller harmonisk undertryckningsprestanda i allmänhet tekniska krav.

F: Hur mycket högre är kostnaden för ett 12-pulssystem jämfört med ett 6-pulssystem?

Kostnadsökningen härrör främst från komplexiteten i att designa och tillverka fasskiftande lindningar. En enkel-enhet, dubbellindad konfiguration kostar 15 % till 25 % mer än en 6-puls transformator med samma kapacitet; en oberoende konfiguration med två enheter medför också extra kostnader för ställverk och golvyta. Däremot kan besparingar på filtreringsutrustning och underhållskostnader kompensera för prisskillnaden i vissa projekt.

F: Kan ett befintligt 6-pulssystem eftermonteras till ett 12-pulssystem?

Eftermonteringsmöjligheterna är begränsade. Om den ursprungliga transformatorn redan innehåller fasskiftande lindningar eller en dubbellindningsstruktur, kan konverteringen uppnås genom att justera externa ledningar. I annat fall måste transformatorn bytas ut, eftersom fasskiftande lindningar måste införlivas under tillverkningsstadiet.

F: För vilka kapacitetsområden är 12-puls likriktartransformatorer lämpliga?

Utföranden finns för kapaciteter över 630 kVA. En enkel-enhets, dubbellindad struktur är mer ekonomisk för lägre kapacitet, medan en två-enhets oberoende transformatorkonfiguration ofta föredras för högre kapacitet för att underlätta transport och underhåll. Det specifika valet beror på projektlayout och krav på tillförlitlighet.

Tekniska förmågor

Yulan Transformer har tillverkat elektriska ugnstransformatorer och likriktartransformatorer sedan 1999, och har förmågan att tillverka och testa produkter som är klassade till 110 kV och lägre. Nyckelutrustning inkluderar en 80-tons lyftkapacitet, ett 400 kW fotogen-ångfas vakuumtorksystem, 1200 kV impulstestutrustning och en 400 kV partiell urladdningsfri effekt-frekvenstesttransformator. Dessa anläggningar gör det möjligt för företaget att uppfylla kraven på isoleringsbearbetning och fabrikens acceptanstestning av 12-pulslikriktartransformatorer med hög kapacitet. Kontakta Yulan Transformers tekniska avdelning för projektspecifika fasförskjutningslösningar, förlustberäkningsrapporter eller översiktsritningar.