24펄스 정류기 변압기

엄격한 고조파 제한이 있는 산업 프로젝트에서는 12펄스 정류가 5차 및 7차 고조파를 제거하는 반면 11차 및 13차 고조파는 지속됩니다. 그리드 단락 용량이 낮거나 전력 품질 요구 사항이 엄격한 경우 24펄스 방식을 사용하면 그리드 측 고조파 함량을 더욱 줄일 수 있습니다. Yulan Transformer는 630kVA ~ 80,000kVA 범위의 용량을 갖춘 24펄스 정류기 변압기를 제조합니다. 그리드 측 전압은 6kV, 10kV, 15kV, 22kV 및 35kV를 수용할 수 있으며, 밸브 측 매개변수는 특정 정류기 요구 사항을 충족하도록 맞춤 설계되었습니다.

고조파 제거 논리

24펄스 정류 시스템은 일반적으로 4개의 6펄스 정류기 브리지로 구성됩니다. 위상 편이 변압기는 4개 브리지의 AC 측 사이에 순차적인 15° 위상차를 생성하는 데 사용됩니다. 결과적으로 23차와 25차를 제외한 그리드 측의 대부분의 저차 고조파는 서로 상쇄됩니다. 12펄스 시스템에 비해 11차 및 13차 고조파가 효과적으로 제거됩니다. 나머지 특성 고조파는 진폭이 크게 감소된 23차에서 시작하므로 필터링 장비에 대한 수요가 줄어듭니다.

엔지니어링에 사용되는 일반적인 위상 변이 조합에는 +7.5°, -7.5°, +22.5°, -22.5° 또는 0°, 15°, 30° 및 45°가 포함되며 특정 구성은 시스템 설계에 따라 결정됩니다.

구현 방법

4개의 독립 변압기

4개의 6펄스 정류기 변압기는 특정 위상 변이 각도로 설계되었으며 각각은 단일 정류기 브리지에 전력을 공급합니다. 이 방식은 유지 관리 유연성을 제공하여 하나의 장치가 실패할 경우 나머지 장치가 감소된 용량으로 작동할 수 있도록 허용하지만 더 큰 설치 공간과 더 많은 수의 1차측 스위치기어 장치가 필요합니다.

이중 권선 변압기 2개

각 변압기에는 두 세트의 밸브측 권선이 장착되어 두 개의 서로 다른 위상 변이 각도를 달성합니다. 예를 들어, 한 변압기는 +7.5° 및 -7.5°를 출력하고 다른 변압기는 +22.5° 및 -22.5°를 출력합니다. 4개 변압기 구성과 비교하여 이 접근 방식은 장치 수를 절반으로 줄여 레이아웃을 더욱 컴팩트하게 만듭니다. 단일 다중 권선 변압기

이 구성은 단일 변압기 내에서 4세트의 밸브 측 권선을 특징으로 하며 지그재그 또는 확장 델타 연결을 통해 4개의 위상 변이 각도를 달성합니다. 이 솔루션은 장비 설치 공간을 최소화하지만 단일 장치의 고장은 전체 부하에 영향을 미치고 제조 복잡성이 더 높습니다. 일반적으로 중소 규모 애플리케이션이나 공간이 제한된 곳에 사용됩니다.

사용자는 현장 조건, 유지 관리 전략 및 안정성 요구 사항에 따라 구성을 선택할 수 있습니다. 세 가지 방법 모두 동일한 고조파 억제 성능을 제공하지만 주로 물리적 레이아웃과 작동 및 유지 관리에 차이가 있습니다.

기술 사양

위상 편이 권선 및 정확도

24펄스 시스템의 고조파 제거 효과는 브리지 간 위상차의 정확성에 따라 달라집니다. 제조 중 권선 편차와 조립 오류가 최종 위상 변이 각도에 영향을 미칠 수 있으므로 위상 변이 권선 권선비를 정확하게 계산하는 것이 필수적입니다. Yulan Transformer는 단위별로 위상 편이 권선의 권수를 기록하고 공장 승인 테스트 중에 권선 간 위상 각도를 확인하여 편차를 ± 0.5° 이내로 유지합니다.

여러 변압기를 조합하여 사용할 경우 장치 간 단락 임피던스 편차도 제어해야 합니다. 임피던스 불일치로 인해 부하 전류 분포가 고르지 않게 되어 잠재적으로 특정 정류기 브리지에 과부하가 걸리고 고조파 제거 기능이 저하됩니다. 허용 가능한 임피던스 편차 범위는 기술 설계 단계에서 명확하게 정의되어야 합니다.

손실 및 온도 상승

24펄스 구성은 더 많은 수의 고조파 차수를 제거하여 12펄스 구성에 비해 추가 권선 손실을 더욱 줄입니다. 그러나 23차 이상의 고조파는 여전히 표피 효과와 근접 효과를 유발하므로 도체 설계에는 충분한 여유가 있어야 합니다. 코어 자속 밀도는 정류기 과도 현상 중에 발생하는 잠재적인 DC 구성 요소를 수용하기 위해 기존 배전 변압기의 일반적인 수준 아래로 유지됩니다.

온도 상승 테스트는 특성 고조파를 포함하는 전류 파형을 사용하여 수행해야 합니다. 그렇지 않으면 테스트 결과가 실제 작동 조건에서 핫스팟 온도 상승을 정확하게 반영하지 못할 것입니다. 고객은 온도 상승 검증을 위한 입력 데이터로 사용하기 위해 주문 시 고조파 전류 스펙트럼을 요청할 수 있습니다.

제조 및 테스트

권선은 전치된 도체 또는 여러 개의 병렬 도체를 활용하는 반면, 밸브 측의 고전류 연결에는 구리 버스바가 사용됩니다. 고조파 자기장으로 인한 표유 손실을 최소화하기 위해 변압기 용량에 따른 크기의 탱크 내벽에 자기 또는 전기 차폐 장치가 설치됩니다. 고용량 장치에는 패널형 라디에이터 또는 강제 오일 순환 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.

표준 일상 테스트 외에도 공장 승인 테스트는 위상 변이 각도 측정, 밸브 측 권선 간 절연 테스트, 부분 방전 측정 및 낙뢰 충격 테스트(35kV 이상)에 중점을 둡니다. 테스트 데이터는 일련번호로 보관되어 권선 제조, 코어 적층 및 활성 부품 건조와 같은 프로세스까지 추적이 가능합니다.

엔지니어링 역량

Yulan Transformer는 1999년부터 전기로 변압기 및 정류 변압기를 제조해 왔으며 정격 110kV 이하의 제품을 제조하고 테스트할 수 있는 능력을 보유하고 있습니다. 주요 장비에는 80톤 리프팅 용량, 400kW 등유 증기상 진공 건조 시스템, 1200kV 임펄스 테스트 장비, 400kV 부분 방전 없는 전력 주파수 테스트 변압기가 포함됩니다. 이러한 시설을 통해 회사는 24펄스 정류기 변압기의 복잡한 다중 권선 구조에 대한 절연 처리 및 공장 검증 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q: 24펄스 시스템과 12펄스 시스템의 고조파 함량 차이는 무엇입니까?

12펄스 정류기의 1차 고조파는 11차와 13차입니다. 24펄스 시스템은 23차에서 시작하는 잔류 특성 고조파를 통해 이러한 현상을 효과적으로 제거합니다. 그리드 측 전류의 총 고조파 왜곡(THD)은 일반적으로 8% – 10%(12펄스)에서 4%(24펄스) 미만으로 떨어지며 특정 값은 부하 및 임피던스에 따라 다릅니다.

Q: 4개의 변압기 구성에서 하나의 변압기에 장애가 발생하면 어떻게 됩니까?

4개의 독립 변압기를 사용하는 구성에서는 하나가 오프라인이 되어도 나머지 3개는 계속 작동할 수 있습니다. 그러나 그리드 측 불균형이 발생하고 특정 저차 고조파가 다시 나타납니다. 이러한 조건에서는 총 부하를 줄이고 유지 관리 일정을 즉시 수립해야 합니다. 이와 대조적으로 단일 다중 권선 변압기 구성은 개별 브리지의 절연을 허용하지 않으므로 오류 발생 시 영향이 더 커집니다.

Q: 24펄스 시스템은 12펄스 시스템보다 위상 변이 각도 오류에 더 민감합니까?

예. 24펄스 시스템에는 4개 브리지 세트 간의 정확한 위상 관계가 동시에 필요합니다. 단일 세트의 편차는 해당 고조파 쌍이 서로 완전히 상쇄되는 것을 방지합니다. 결과적으로 위상 변이 권선의 제조 정밀도 및 공장 테스트와 관련된 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다.

Q: 소규모 프로젝트에 24펄스 시스템을 사용하는 것이 가치가 있습니까?

전력망이 엄격한 고조파 요구 사항을 적용하고 필터링 비용이 높은 경우 24펄스 시스템이 필터와 결합된 12펄스 시스템보다 더 경제적일 수 있습니다. 그러나 용량이 더 작은 경우 여러 변압기와 관련된 고정 비용이 전체 비용에서 더 큰 부분을 차지하므로 포괄적인 비용 편익 분석이 필요합니다. 630kVA 이상의 정격 시스템은 일반적으로 평가 대상이지만 최종 선택은 특정 전력망 조건과 프로젝트 예산에 따라 달라집니다.

Q: 24펄스 정류기 변압기가 수동 필터를 대체할 수 있습니까?

완전한 대체 역할을 할 수는 없습니다. 24펄스 시스템은 대부분의 저차 고조파를 제거하지만 23차 이상의 고조파는 지속됩니다. 또한 부하 불균형이나 위상 변이 오류로 인해 소량의 저차 고조파가 발생할 수 있습니다. 일부 프로젝트에서는 여전히 제한된 수의 필터 분기가 필요할 수 있지만 관련 용량과 비용은 6펄스 또는 12펄스 솔루션보다 훨씬 낮습니다.