หม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ 12 พัลส์อุตสาหกรรม

ทำไมต้อง 12-พัลส์ แทนที่จะเป็น 6-พัลส์

วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ดึงกระแสฮาร์มอนิกที่ 5 และ 7 ที่มีนัยสำคัญจากแหล่งจ่าย ฮาร์โมนิคเหล่านี้เพิ่มการสูญเสียของขดลวด ทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้า และมักต้องมีการกรองจากภายนอก ระบบ 12 พัลส์ใช้บริดจ์ 6 พัลส์สองตัวที่ป้อนโดยแรงดันไฟฟ้าแบบเปลี่ยนเฟส เมื่อการเปลี่ยนเฟสเป็น 30° กระแสฮาร์มอนิกที่ 5 และ 7 จะถูกยกเลิกที่ด้านปฐมภูมิ ฮาร์โมนิคเด่นที่เหลืออยู่คืออันดับที่ 11 และ 13 ซึ่งจัดการได้ง่ายกว่าและมีแอมพลิจูดต่ำกว่า

วิธีการนี้พบได้ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งมีการระบุขีดจำกัดฮาร์มอนิกโดย IEEE 519 หรือรหัสกริดที่คล้ายกัน นอกจากนี้ยังใช้เมื่อโหลดของวงจรเรียงกระแสมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ตัวกรองฮาร์มอนิกเพียงอย่างเดียวอาจมีค่าใช้จ่ายสูง

การกำหนดค่าระบบ

หม้อแปลงไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสกำลัง 12 พัลส์ทางอุตสาหกรรมมีจำหน่ายในสองรูปแบบหลัก

หม้อแปลงสองตัวแยกกัน

หม้อแปลง 6 พัลส์สองตัวถูกสร้างขึ้นโดยมีการเปลี่ยนเฟส +15° และ -15° แต่ละตัวจะป้อนบริดจ์ตัวเรียงกระแสหนึ่งตัว ข้อตกลงนี้ทำให้หน่วยหนึ่งถูกถอดออกจากการให้บริการเพื่อการบำรุงรักษา ในขณะที่อีกหน่วยหนึ่งยังคงทำงานต่อไปโดยมีภาระลดลง นอกจากนี้ยังทำให้การขนส่งง่ายขึ้นสำหรับเรตติ้งที่สูงมาก

หม้อแปลงเดี่ยวพร้อมขดลวดทุติยภูมิคู่

หม้อแปลงหนึ่งตัวประกอบด้วยขดลวดด้านข้างวาล์วสองตัว ขดลวดหนึ่งเชื่อมต่อด้วยไวย์และอีกขดลวดหนึ่งอยู่ในเดลต้า ความแตกต่างของเฟสธรรมชาติ 30° ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ 12 พัลส์ การออกแบบนี้ช่วยประหยัดพื้นที่และลดจำนวนการเชื่อมต่อสวิตช์เกียร์หลัก แต่ความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวส่งผลต่อระบบวงจรเรียงกระแสทั้งหมด

การกำหนดค่าทั้งสองแบบมีการยกเลิกฮาร์มอนิกที่เทียบเคียงได้ ตัวเลือกขึ้นอยู่กับโครงร่างไซต์ กลยุทธ์การบำรุงรักษา และข้อกำหนดด้านความซ้ำซ้อน

การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป

● โรงงานอะลูมิเนียม ทองแดง และสังกะสีด้วยไฟฟ้า

● อิเล็กโทรไลซิสคลอร์อัลคาไลในโรงงานเคมี

● เตาอาร์ค DC และเตาอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ

● เส้นการชุบด้วยไฟฟ้าและอโนไดซ์ขนาดใหญ่

● แหล่งจ่ายไฟแบบฉุดลากสำหรับระบบรางในเมือง

● ไดรฟ์ DC อุตสาหกรรมที่มีพิกัดกำลังสูง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

ความแม่นยำในการเปลี่ยนเฟส

การเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อแบบเดลต้าแบบขยายหรือแบบซิกแซก ต้องคำนวณจำนวนรอบในการพันแบบเปลี่ยนเฟสอย่างแม่นยำ หากมุมเฟสเบี่ยงเบนไปจากค่าการออกแบบ กระแสหมุนเวียนจะปรากฏขึ้นระหว่างบริดจ์ตัวเรียงกระแสทั้งสองตัว ซึ่งจะช่วยลดการยกเลิกฮาร์โมนิคลำดับที่ 5 และ 7 และเพิ่มการสูญเสีย

ในระหว่างการผลิต Yulan Transformer จะตรวจสอบจำนวนรอบของขดลวดแบบเปลี่ยนเฟส และวัดมุมเฟสจริงในระหว่างการทดสอบในโรงงาน ค่าที่วัดได้จะถูกบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบ ความคลาดเคลื่อนของมุมเฟสโดยทั่วไปคือภายใน ±0.5°

สำหรับการจัดเตรียมหม้อแปลงสองตัว จะต้องรักษาความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของทั้งสองยูนิตไว้ใกล้กัน ความแตกต่างของอิมพีแดนซ์ขนาดใหญ่ทำให้เกิดการแบ่งโหลดที่ไม่สม่ำเสมอ และทำให้เอฟเฟกต์การยกเลิกฮาร์มอนิกอ่อนลง

การสูญเสียและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

หม้อแปลงเรียงกระแส 12 พัลส์จะกำจัดกระแสฮาร์มอนิกที่ 5 และ 7 ส่วนใหญ่ ดังนั้นการสูญเสียจากการพันเพิ่มเติมจึงต่ำกว่าการออกแบบแบบ 6 พัลส์ อย่างไรก็ตาม ฮาร์โมนิคที่ 11 และ 13 ยังคงอยู่ และการออกแบบยังคงรวมส่วนเผื่อสำหรับการสูญเสียกระแสไหลวนด้วย

แกนกลางทำงานที่ความหนาแน่นฟลักซ์ต่ำกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายมาตรฐาน วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวที่เกิดจากส่วนประกอบ DC ที่เป็นไปได้ในระหว่างสภาวะชั่วคราว อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นได้รับการตรวจสอบภายใต้สเปกตรัมกระแสฮาร์มอนิกที่ระบุ ไม่ใช่เฉพาะภายใต้กระแสไซน์ซอยด์เท่านั้น

คุณสมบัติการก่อสร้าง

ขดลวด

กระแสด้านวาล์วในการใช้งานวงจรเรียงกระแสทางอุตสาหกรรมมักจะสูงถึงหลายพันแอมแปร์ หน่วยขนาดใหญ่ใช้ตัวนำแบบขนย้ายหรือตัวนำแบบขนานหลายตัว การขนย้ายที่ปลายขดลวดช่วยให้การกระจายกระแสเท่ากันและลดการสูญเสียการหมุนเวียน

การจัดตะกั่ว

สายรองมักทำจากแท่งทองแดง ข้อตกลงนี้จะพิจารณาผลกระทบจากความใกล้ชิดและการสนับสนุนทางกล บูชรองหรือแผงขั้วต่อหลายอันเป็นเรื่องปกติ

การป้องกันถัง

ฟลักซ์ฮาร์มอนิกทำให้เกิดกระแสเอ็ดดี้ในผนังถังและโครงสร้างการจับยึด มีการติดตั้งแผ่นป้องกันแม่เหล็กหรือแผ่นป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าไว้ที่พื้นผิวด้านในของถังเพื่อให้ได้พิกัดที่มากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียที่หลงทางและป้องกันความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น

แตะตัวเปลี่ยน

การเปลี่ยนแทปขณะโหลดมักใช้ในบริการวงจรเรียงกระแสเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิและควบคุมเอาต์พุต DC เครื่องเปลี่ยนแทปจะเพิ่มความซับซ้อนของชิ้นส่วนที่ทำงานอยู่ และต้องการพื้นที่เพิ่มเติมภายในถัง

การทดสอบโรงงาน

การทดสอบตามปกติประกอบด้วยความต้านทาน DC ของขดลวด อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวน ความทนทานต่อความถี่ของกำลัง แรงดันไฟฟ้าเกินเหนี่ยวนำ การสูญเสียขณะไม่มีโหลด การสูญเสียโหลด และความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจร การทดสอบเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงเรียงกระแส 12 พัลส์รวมถึงการวัดมุมเฟส การทดสอบฉนวนระหว่างขดลวดข้างวาล์ว และการวัดการคายประจุบางส่วน

สำหรับแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิ 35 กิโลโวลต์หรือสูงกว่า การทดสอบแรงกระตุ้นฟ้าผ่าจะดำเนินการตามมาตรฐานที่ใช้บังคับ การทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิภายใต้สภาวะกระแสฮาร์มอนิกสามารถจัดเตรียมได้เมื่อผู้ซื้อระบุ บันทึกการทดสอบจะถูกจัดเก็บถาวรตามหมายเลขซีเรียล และสามารถติดตามได้จากกระบวนการม้วนและการประกอบแกน

คำถามที่พบบ่อย

อะไรจะดีกว่าสำหรับการติดตั้งใหม่: หม้อแปลงไฟฟ้าแบบดูอัลทุติยภูมิหนึ่งตัวหรือหม้อแปลงแยกสองตัว?

สำหรับพิกัดที่เล็กกว่า หม้อแปลงตัวเดียวที่มีขดลวดทุติยภูมิคู่มักจะประหยัดกว่าและต้องการพื้นที่น้อยกว่า สำหรับพิกัดที่มากขึ้นหรือเมื่อความยืดหยุ่นในการบำรุงรักษาเป็นสิ่งสำคัญ แนะนำให้ใช้หม้อแปลงสองตัวแยกกัน การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรพิจารณาข้อจำกัดในการขนส่งและความพร้อมของหน่วยอะไหล่ด้วย

ระบบ 12 พัลส์กำจัดฮาร์โมนิคโดยสิ้นเชิงหรือไม่?

ไม่ ฮาร์โมนิคที่ 5 และ 7 ถูกยกเลิกไปมาก แต่ฮาร์โมนิคที่ 11 และ 13 จะยังคงอยู่ ในทางปฏิบัติ ส่วนประกอบที่ 5 และ 7 ที่เหลือบางส่วนอาจยังคงปรากฏอยู่เนื่องจากข้อผิดพลาดของมุมเฟสหรือโหลดที่ไม่สมดุล อาจจำเป็นต้องมีตัวกรองแบบพาสซีฟหรือแบบแอกทีฟเพิ่มเติมสำหรับขีดจำกัดฮาร์มอนิกที่เข้มงวด

การติดตั้งแบบ 6 พัลส์สามารถอัพเกรดเป็น 12 พัลส์ได้หรือไม่

โดยทั่วไปไม่มี ต้องมีการเปลี่ยนเฟสในขดลวดหม้อแปลง การติดตั้งเพิ่มเติมจะต้องเปลี่ยนหม้อแปลงหรือเพิ่มหม้อแปลงเปลี่ยนเฟสแยกต่างหาก ตัวเลือกที่สองอาจเป็นไปได้ในบางกรณี แต่ต้องมีการประเมินอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการจับคู่อิมพีแดนซ์และพื้นที่

แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิถูกกำหนดอย่างไร?

ผู้ผลิตวงจรเรียงกระแสจะคำนวณแรงดันไฟฟ้าด้านวาล์วที่ต้องการโดยพิจารณาจากแรงดันเอาต์พุต DC, วงจรเรียงกระแส, การทับซ้อนของการสับเปลี่ยน และอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าจะออกแบบขดลวดทุติยภูมิให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้านี้ การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิหลังการอนุมัติการออกแบบอาจส่งผลต่อโครงร่างการพันทั้งหมด

แนะนำให้ใช้การป้องกันแบบใดสำหรับหม้อแปลงเรียงกระแส 12 พัลส์

การป้องกันกระแสเกินแบบมาตรฐานอาจทำงานผิดพลาดเนื่องจากกระแสฮาร์มอนิก รีเลย์ป้องกันควรมีการควบคุมฮาร์มอนิกหรือเลือกไว้โดยเฉพาะสำหรับหน้าที่ของวงจรเรียงกระแส แนะนำให้ใช้การตรวจสอบอุณหภูมิ รีเลย์แก๊ส ตัวแสดงระดับน้ำมัน และอุปกรณ์ระบายแรงดันสำหรับหม้อแปลง สำหรับหน่วยขนาดใหญ่ แนะนำให้ตรวจสอบอุณหภูมิของขดลวดและสภาพน้ำมันอย่างต่อเนื่อง

ความสามารถในการผลิต

Yulan Transformer ผลิตหม้อแปลงเตาหลอมและหม้อแปลงเรียงกระแสมาตั้งแต่ปี 1999 บริษัทดำเนินงานภายใต้เงื่อนไขการผลิตและการทดสอบระดับ 110 kV ซึ่งรวมถึงความสามารถในการยก 80 ตัน ระบบอบแห้งสุญญากาศเฟสไอน้ำมันก๊าด 400 kW เครื่องทดสอบแรงกระตุ้น 1,200 kV และหม้อแปลงทดสอบความถี่พลังงานปล่อยประจุบางส่วน 400 kV สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้สนับสนุนการประมวลผลฉนวนและการตรวจสอบโรงงานของหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

สำหรับแผนการเปลี่ยนเฟสเฉพาะโครงการ การคำนวณการสูญเสีย หรือการเขียนแบบโครงร่าง โปรดติดต่อฝ่ายเทคนิคของ Yulan Transformer