산업용 12펄스 전력 정류기 변압기

6펄스 대신 12펄스를 사용하는 이유

6펄스 정류기는 공급 장치로부터 상당한 5차 및 7차 고조파 전류를 끌어옵니다. 이러한 고조파는 권선 손실을 증가시키고 전압 왜곡을 일으키며 종종 외부 필터링이 필요합니다. 12펄스 시스템은 위상 변이 전압을 공급받는 2개의 6펄스 브리지를 사용합니다. 위상 변이가 30°이면 1차 측에서 5차 및 7차 고조파 전류가 상쇄됩니다. 나머지 주요 고조파는 11차와 13차로, 관리하기가 더 쉽고 진폭도 더 낮습니다.

이 접근 방식은 IEEE 519 또는 유사한 그리드 코드로 고조파 한계가 지정되는 산업 플랜트에서 일반적입니다. 또한 정류기 부하가 충분히 커서 고조파 필터만으로는 비용이 많이 드는 경우에도 사용됩니다.

시스템 구성

산업용 12펄스 전력 정류기 변압기는 두 가지 주요 배열로 제공됩니다.

별도의 변압기 2개

2개의 6펄스 변압기는 +15° 및 -15° 위상 변이를 갖도록 제작되었습니다. 각각은 하나의 정류기 브리지에 전원을 공급합니다. 이러한 배열을 통해 한 장치는 유지 관리를 위해 서비스를 중단하고 다른 장치는 감소된 부하로 계속 작동할 수 있습니다. 또한 매우 큰 등급의 운송을 단순화합니다.

이중 2차 권선이 있는 단일 변압기

하나의 변압기에는 두 개의 밸브측 권선이 포함되어 있는데, 하나는 Y로 연결되고 다른 하나는 델타로 연결됩니다. 자연스러운 30° 위상차로 인해 12펄스 효과가 생성됩니다. 이 설계는 바닥 공간을 절약하고 기본 스위치기어 연결 수를 줄이지만 단일 오류가 전체 정류기 시스템에 영향을 미칩니다.

두 구성 모두 비슷한 고조파 제거 기능을 제공합니다. 선택은 사이트 레이아웃, 유지 관리 전략 및 중복성 요구 사항에 따라 달라집니다.

일반적인 산업 응용 분야

● 알루미늄, 구리, 아연 전기분해 공장

● 화학시설의 염소-알칼리 전기분해

● DC 아크로 및 수중 아크로

● 대형 전기도금 및 양극산화 라인

● 도시철도 시스템용 견인전원 공급장치

● 높은 정격 전력을 갖춘 산업용 DC 드라이브

기술 사양

위상 변이 정확도

위상 변이는 확장된 델타 또는 지그재그 권선 연결에 의해 생성됩니다. 위상 변이 권선의 감은 수는 정확하게 계산되어야 합니다. 위상각이 설계 값에서 벗어나면 두 정류기 브리지 사이에 순환 전류가 나타납니다. 이는 5차 및 7차 고조파의 상쇄를 줄이고 손실을 증가시킵니다.

생산 중에 Yulan Transformer는 위상 변이 권선의 회전 수를 확인하고 공장 테스트 중에 실제 위상 각도를 측정합니다. 측정된 값은 테스트 보고서에 기록됩니다. 일반적인 위상각 허용 오차는 ±0.5° 이내입니다.

2개의 변압기 배열의 경우 두 장치의 단락 임피던스를 가깝게 유지해야 합니다. 임피던스 차이가 크면 부하 공유가 고르지 않게 되고 고조파 상쇄 효과가 약해집니다.

손실 및 온도 상승

12펄스 정류기 변압기는 대부분의 5차 및 7차 고조파 전류를 제거하므로 6펄스 설계보다 추가 권선 손실이 더 낮습니다. 그러나 11차 및 13차 고조파는 그대로 유지되며 설계에는 여전히 와전류 손실에 대한 여유가 포함되어 있습니다.

코어는 표준 배전 변압기보다 낮은 자속 밀도에서 작동합니다. 이는 과도 상태에서 가능한 DC 구성 요소로 인해 발생하는 포화를 방지합니다. 온도 상승은 정현파 전류뿐만 아니라 지정된 고조파 전류 스펙트럼에서 검증됩니다.

건축 특징

권선

산업용 정류기 응용 분야의 밸브측 전류는 종종 수천 암페어에 이릅니다. 대형 장치는 전치 도체 또는 다중 병렬 도체를 사용합니다. 권선 끝의 전위는 전류 분배를 균등화하고 순환 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다.

리드 배열

2차 리드는 일반적으로 구리 막대로 만들어집니다. 배열은 근접 효과와 기계적 지지를 고려합니다. 여러 개의 보조 부싱 또는 터미널 보드가 일반적입니다.

탱크 차폐

고조파 자속은 탱크 벽과 클램핑 구조에 와전류를 유도합니다. 더 큰 정격을 위해 자기 차폐 또는 전자기 차폐가 탱크 내부 표면에 설치됩니다. 이는 표유 손실을 줄이고 국지적 과열을 방지합니다.

탭 체인저

부하시 탭 변환은 2차 전압을 조정하고 DC 출력을 제어하기 위해 정류기 서비스에 자주 사용됩니다. 탭 체인저는 활성 부품의 복잡성을 증가시키고 탱크 내부에 추가 공간이 필요합니다.

공장 테스트

일상적인 테스트에는 권선 DC 저항, 전압 비율, 절연 저항, 전원 주파수 내성, 유도 과전압, 무부하 손실, 부하 손실 및 단락 임피던스가 포함됩니다. 12펄스 정류기 변압기에 대한 추가 테스트에는 위상각 측정, 밸브 측 권선 간 절연 테스트 및 부분 방전 측정이 포함됩니다.

1차 전압이 35kV 이상인 경우 해당 표준에 따라 뇌 충격 시험을 수행합니다. 구매자가 지정한 경우 고조파 전류 조건에서의 온도 상승 테스트를 준비할 수 있습니다. 테스트 기록은 일련번호로 보관되며 권선 및 코어 조립 공정을 추적할 수 있습니다.

FAQ

새로운 설치에는 이중 2차 변압기 1개와 별도 변압기 2개 중 어느 것이 더 좋습니까?

정격이 더 작은 경우 이중 2차 권선이 있는 단일 변압기가 일반적으로 더 경제적이며 더 적은 바닥 공간을 필요로 합니다. 정격이 더 크거나 유지 관리 유연성이 중요한 경우에는 두 개의 별도 변압기가 선호됩니다. 최종 결정에서는 운송 제한과 예비 장치의 가용성도 고려해야 합니다.

12펄스 시스템은 고조파를 완전히 제거합니까?

아니요. 5차와 7차 고조파는 대부분 상쇄되었지만 11차와 13차 고조파는 그대로 남아 있습니다. 실제로 일부 잔여 5차 및 7차 구성 요소는 위상 각도 오류 또는 불균형 부하로 인해 여전히 나타날 수 있습니다. 엄격한 고조파 제한을 위해서는 추가 수동 또는 능동 필터가 필요할 수 있습니다.

6펄스 설비를 12펄스로 업그레이드할 수 있습니까?

일반적으로 아니요. 위상 변이는 변압기 권선에 내장되어야 합니다. 개조하려면 변압기를 교체하거나 별도의 위상 편이 변압기를 추가해야 합니다. 두 번째 옵션은 경우에 따라 가능할 수도 있지만 임피던스 매칭과 공간을 주의 깊게 평가해야 합니다.

2차 전압은 어떻게 결정되나요?

정류기 제조업체는 DC 출력 전압, 정류기 회로, 정류 중첩 및 변압기 임피던스를 기준으로 필요한 밸브 측 전압을 계산합니다. 그런 다음 변압기 제조업체는 이 전압에 맞게 2차 권선을 설계합니다. 설계 승인 후 2차 전압을 변경하면 전체 권선 레이아웃에 영향을 미칠 수 있습니다.

12펄스 정류기 변압기에는 어떤 보호가 권장됩니까?

표준 과전류 보호는 고조파 전류로 인해 오작동할 수 있습니다. 보호 계전기에는 고조파 제한 기능이 포함되거나 정류기 용도로 특별히 선택되어야 합니다. 변압기 자체에는 온도 모니터링, 가스 릴레이, 오일 레벨 표시기 및 압력 완화 장치가 권장됩니다. 대형 장치의 경우 권선 온도와 오일 상태를 지속적으로 모니터링하는 것이 좋습니다.

제조능력

Yulan Transformer는 1999년부터 용광로 변압기와 정류기 변압기를 생산해 왔습니다. 이 회사는 80톤 리프팅 용량, 400kW 등유 증기상 진공 건조 시스템, 1,200kV 임펄스 테스트 시스템, 400kV 부분방전 프리 전력 주파수 테스트 변압기를 포함하여 110kV급 생산 및 테스트 조건에서 운영됩니다. 대형 산업용 정류변압기의 절연처리 및 공장검증을 지원하는 시설입니다.

프로젝트 별 위상 변이 방식, 손실 계산 또는 개요 도면에 대해서는 Yulan Transformer 기술 부서에 문의하십시오.