Máy biến áp chỉnh lưu 6 xung

6-Sự khác biệt cơ bản giữa máy biến áp chỉnh lưu và máy biến áp phân phối thông thường nằm ở cách kết nối phía tải với bộ chỉnh lưu; dạng sóng hiện tại không phải hình sin có hàm lượng sóng hài cao, đòi hỏi cuộn dây và lõi phải được thiết kế riêng cho điều kiện vận hành của bộ chỉnh lưu. Máy biến áp Yulan sở hữu nhiều kinh nghiệm sản xuất máy biến áp lò điện và máy biến áp chỉnh lưu. Máy biến áp chỉnh lưu 6 xung của chúng tôi có dải công suất từ ​​630 kVA đến 80.000 kVA, với điện áp sơ cấp (phía lưới) tương thích với các hệ thống 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV và 35 kV, trong khi các thông số thứ cấp (phía van) được xác định bằng cấu hình mạch chỉnh lưu cụ thể.

Các ngành ứng dụng

Máy biến áp chỉnh lưu 6 xung chủ yếu được sử dụng trong hệ thống chỉnh lưu cầu ba pha để cấp nguồn cho tải DC. Các tình huống cài đặt phổ biến bao gồm:

● Quy trình điện phân kim loại màu (nhôm, đồng, kẽm, v.v.)

● Dây chuyền sản xuất xử lý bề mặt (mạ điện, anodizing, v.v.)

● Lò than chì và thiết bị sưởi điện công nghiệp

● Trạm chỉnh lưu lực kéo cho vận tải đường sắt đô thị

● Nguồn điện cho lò hồ quang điện một chiều và lò hồ quang chìm

● Pin điện phân hóa học và ngành công nghiệp clo-kiềm

Các ứng dụng này có chung đặc điểm: dòng tải cao, các yêu cầu khác nhau về gợn sóng phía DC và các yêu cầu cụ thể về trở kháng máy biến áp và khả năng chịu ngắn mạch.

Điểm nổi bật về thiết kế

Cấu trúc quanh co

Cuộn dây phía lưới được thiết kế theo cấp điện áp hệ thống, trong khi cuộn dây phía van được xác định bởi điện áp đầu vào AC của bộ chỉnh lưu. Chỉnh lưu 6 xung thường sử dụng kết nối Dyn hoặc Yd để cung cấp đầu ra AC ba pha cần thiết cho bộ chỉnh lưu cầu ba pha. Một số dự án yêu cầu cuộn dây song song phía van để giảm dòng điện trong từng cuộn dây.

Sóng hài và tổn thất bổ sung

Dưới tải của bộ chỉnh lưu, dòng điện cuộn dây chứa các sóng hài đặc trưng (chẳng hạn như bậc 5 và bậc 7), tạo ra tổn thất bổ sung trong cuộn dây và các bộ phận kết cấu. Các biện pháp thiết kế - chẳng hạn như tăng tiết diện dây dẫn, lắp đặt tấm chắn hoặc sử dụng dây dẫn chuyển vị - được sử dụng để giảm thiểu tổn thất do dòng điện xoáy và nguy cơ quá nhiệt cục bộ.

Thiết kế trở kháng

Việc lựa chọn trở kháng ngắn mạch ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển mạch của bộ chỉnh lưu, mức dòng điện ngắn mạch và điều chỉnh điện áp đầu ra DC. Trở kháng quá mức dẫn đến sụt giảm điện áp DC đáng kể, trong khi trở kháng không đủ có thể khiến dòng điện ngắn mạch vượt quá khả năng chịu đựng của thiết bị. Phạm vi trở kháng thường được xác định dựa trên các thông số do nhà sản xuất bộ chỉnh lưu cung cấp.

Cốt lõi và tiếng ồn

Lõi được chế tạo từ các tấm thép silic định hướng dạng hạt cán nguội, với quy trình xếp chồng được thực hiện bằng thiết bị tự động. Vì từ thông trong máy biến áp chỉnh lưu có thể chứa một thành phần DC nhỏ nên một giới hạn được đưa vào thiết kế liên quan đến mật độ từ thông hoạt động của lõi để ngăn chặn bão hòa, nếu không sẽ dẫn đến tăng tiếng ồn và tổn thất.

Thông số kỹ thuật

Sản xuất và thử nghiệm

Sau khi bộ phận hoạt động được lắp ráp, nó sẽ trải qua quá trình xử lý trong hệ thống sấy chân không pha hơi dầu hỏa để loại bỏ độ ẩm và khí khỏi vật liệu cách nhiệt. Đối với các thiết bị có công suất cao, dây dẫn chuyển vị hoặc dây dẫn kết hợp được sử dụng cho cuộn dây để giảm tổn thất do dòng điện xoáy. Thùng chứa và các bộ phận kết cấu được phun cát để loại bỏ rỉ sét và sau đó sơn tĩnh điện; các thiết bị lớn có thể được trang bị tấm tản nhiệt hoặc hệ thống làm mát không khí bằng dầu cưỡng bức.

Ngoài các thử nghiệm thông thường tại nhà máy — chẳng hạn như điện trở DC cuộn dây, tỷ số điện áp, điện trở cách điện, điện áp chịu được tần số công nghiệp, điện áp chịu thử cảm ứng, tổn thất không tải, tổn thất tải và trở kháng ngắn mạch — các thử nghiệm tăng nhiệt độ, thử nghiệm xung sét và đo phóng điện cục bộ được thực hiện theo yêu cầu của người dùng. Một số dự án cũng yêu cầu dữ liệu xác minh về khả năng chịu được dòng điện hài của cuộn dây phía van.

Cân nhắc lựa chọn

Hỏi: Chỉnh lưu 6 xung và 12 xung khác nhau như thế nào?

Máy biến áp chỉnh lưu 6 xung chỉ có một bộ cuộn dây ba pha phía van, tạo ra sáu xung ở phía DC sau khi chỉnh lưu. Chỉnh lưu 12 xung thường yêu cầu hai máy biến áp hoặc một máy biến áp đơn có bộ cuộn dây kép; sự dịch pha 30° được sử dụng để đạt được 12 xung, dẫn đến độ gợn sóng phía DC thấp hơn và hàm lượng sóng hài giảm. Sự lựa chọn phụ thuộc vào cấu trúc liên kết mạch của bộ chỉnh lưu và giới hạn sóng hài lưới.

Hỏi: Điện áp phía van được xác định như thế nào?

Điện áp phía van được nhà sản xuất bộ chỉnh lưu tính toán dựa trên điện áp đầu ra DC, phương pháp chỉnh lưu, góc chuyển mạch và trở kháng của máy biến áp. Nhà sản xuất máy biến áp thiết kế số vòng dây quấn phía van và mức cách điện theo điện áp này; người dùng được khuyên không nên tự mình thay đổi các thông số kỹ thuật này.

Hỏi: Trở kháng ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống chỉnh lưu?

Trở kháng cao hơn dẫn đến góc chồng chéo giao hoán lớn hơn và điện áp đầu ra DC giảm rõ rệt hơn khi có tải, nhưng nó làm giảm dòng điện ngắn mạch đỉnh. Trở kháng quá thấp khiến quá trình chuyển mạch xảy ra quá nhanh, có khả năng khiến bộ chỉnh lưu phải chịu tốc độ thay đổi dòng điện cao. Phạm vi trở kháng thường được xác định bởi người thiết kế hệ thống chỉnh lưu.

Hỏi: Công suất nào phù hợp với điện áp phía lưới 35 kV?

Điện áp phía lưới 35 kV thường thấy ở các máy biến áp chỉnh lưu có công suất từ ​​630 kVA đến 20.000 kVA. Các thiết bị có công suất cao hơn thường sử dụng mức điện áp cao hơn hoặc thiết kế chuyên dụng. Thông số kỹ thuật cụ thể phụ thuộc vào điều kiện lưới điện địa phương và đánh giá công suất ngắn mạch.

Q: Điều chỉnh điện áp khi tải có được hỗ trợ không?

Đúng. Máy biến áp chỉnh lưu công suất cao thường được trang bị bộ chuyển đổi nấc tải (OLTC) để điều chỉnh điện áp phía van và từ đó điều khiển đầu ra DC. Việc điều chỉnh điện áp khi có tải ảnh hưởng đến cách bố trí lắp ráp bên trong và kích thước thùng chứa, dẫn đến thời gian giao hàng dài hơn so với các mô hình thay đổi vòi nước không mạch (không tải).

Kinh nghiệm kỹ thuật

Yulan Transformer đã sản xuất máy biến áp lò điện và máy biến áp chỉnh lưu từ năm 1999, với thành tích cung cấp khối lượng cho điện phân kim loại màu, điện phân hóa học và các ứng dụng sưởi điện công nghiệp. Năng lực sản xuất bao gồm sức nâng 80 tấn, hệ thống sấy chân không pha hơi dầu hỏa công suất 400 kW, thiết bị kiểm tra xung 1.200 kV và máy biến áp thử nghiệm tần số điện không phóng điện một phần 400 kV, cho phép sản xuất và thử nghiệm máy biến áp chỉnh lưu định mức ở mức 110 kV trở xuống.

Vui lòng liên hệ với bộ phận kỹ thuật của Máy biến áp Yulan để biết các đề xuất kỹ thuật dành riêng cho dự án, bản vẽ kích thước phác thảo hoặc báo cáo tính toán tổn thất.