산업용 24펄스 전력 정류기 변압기

DC 부하가 큰 산업 플랜트는 IEEE 519 또는 지역 그리드 코드에 따른 엄격한 고조파 제한에 직면하는 경우가 많습니다. 12펄스 정류기는 5차 및 7차 고조파를 제거하지만 11차 및 13차 고조파는 그대로 둡니다. 24펄스 배열은 위상 편이 개념을 확장하여 1차 측의 주요 고조파 전류가 23차에서 시작됩니다. Yulan Transformer는 1차 전압이 6kV, 10kV, 15kV, 22kV 또는 35kV인 630kVA ~ 80,000kVA의 산업용 24펄스 전력 정류기 변압기를 공급합니다.

고조파 제거 논리

24펄스 시스템은 4개의 6펄스 정류기 브리지를 사용합니다. 이러한 브리지에 전력을 공급하는 변압기는 브리지 입력 전압이 서로 15° 분리되도록 위상이 변위됩니다. 1차측에서는 5차, 7차, 11차, 13차 고조파 전류가 크게 상쇄됩니다. 나머지 특성 고조파는 23차에서 시작하는데, 이는 진폭이 훨씬 낮고 필요한 경우 필터링하기가 더 쉽습니다.

그 결과, 공통 커플링 지점에서 더 깨끗한 1차 전류 파형과 감소된 전압 왜곡이 발생합니다. 이를 통해 많은 응용 분야에서 대형 수동 필터 뱅크가 필요하지 않게 됩니다.

위상 변이 구성

24펄스 작동을 위한 가장 일반적인 위상 변이 조합은 다음과 같습니다.

다리	위상차(예)
브리지 1	+7.5°
브리지 2	-7.5°
브리지 3	+22.5°
다리 4	-22.5°

시스템 설계에 따라 0°, 15°, 30°, 45° 등의 다른 조합도 사용됩니다. 정확한 세트는 정류기 제조업체 또는 프로젝트 전기 엔지니어가 결정합니다.

시스템 구성

4개의 독립 변압기

각 변압기는 하나의 정류기 브리지에 전력을 공급하며 특정 위상 변이로 제작됩니다. 하나의 장치를 꺼내고 나머지 3개는 감소된 부하로 계속 작동할 수 있으므로 유지 관리가 유연합니다. 단점은 더 큰 설치 공간과 더 많은 스위치기어 연결입니다.

2개의 이중 2차 변압기

각 변압기에는 위상 변이가 다른 두 개의 밸브 측 권선이 포함되어 있습니다. 예를 들어, 한 장치는 +7.5° 및 -7.5°를 제공하고 다른 장치는 +22.5° 및 -22.5°를 제공합니다. 이는 4개 유닛 옵션에 비해 장비 수와 바닥 공간을 줄입니다.

단일 다중 권선 변압기

하나의 변압기에는 각각 서로 다른 위상각을 갖는 4개의 밸브측 권선이 포함되어 있습니다. 이는 대부분의 공간을 절약하지만 단일 변압기 오류로 인해 전체 정류기 시스템이 중단된다는 의미입니다. 제조 복잡성도 더 높습니다.

고조파 제거 성능은 이들 배열에서 동일합니다. 사이트 레이아웃, 중복성 요구 사항 및 전송 제약 조건에 따라 일반적으로 어떤 항목을 선택할지 결정됩니다.

기술 사양

목	매개변수
적용 가능한 표준	IEC, GB, ANSI/IEEE, NEMA 및 산업별 사양
정격 용량	630kVA ~ 80,000kVA
1차 정격전압	6kV, 10kV, 15kV, 22kV 또는 35kV
2차 전압	정류기 회로에 따라 결정되며 일반적으로 380V ~ 3000V입니다.
정격 주파수	50Hz 또는 60Hz
단계	삼상
위상차 조합	±7.5°/±22.5° 또는 기타 프로젝트 지정 세트
기본 연결	델타 또는 와이
보조 연결	와이, 델타, 다중 권선 또는 지그재그
단락 임피던스	6% ~ 12% 또는 지정된 대로
냉각방식	ONAN, ONAF 또는 OFWF
전압 조정	무전압 또는 부하시 탭 변환

24펄스 장치의 설계 고려 사항

위상각 정확도

고조파 상쇄는 4개 브리지의 상대적인 위상 위치에 따라 달라집니다. 하나의 권선 세트에서 편차가 발생하면 해당 고조파 쌍의 상쇄가 줄어듭니다. Yulan Transformer는 각 위상 변이 권선의 회전 수를 확인하고 공장 테스트 중에 실제 위상 각도를 측정합니다. 공차는 ±0.5° 이내로 유지됩니다.

임피던스 매칭

여러 변압기가 24펄스 시스템을 형성하는 경우 단락 임피던스가 밀접하게 일치해야 합니다. 임피던스 차이가 크면 브리지 간에 전류 공유가 고르지 않게 되어 고조파 억제가 약화되고 브리지 하나에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 임피던스 허용 오차는 설계 단계에서 정의되고 테스트를 통해 검증됩니다.

권선 및 코어

밸브 측 전류는 종종 높기 때문에 전치된 도체 또는 여러 개의 병렬 도체가 필요합니다. 코어는 과도 DC 구성 요소로 인한 포화를 방지하기 위해 표준 배전 변압기의 자속 밀도 아래에서 작동합니다. 권선 설계에는 나머지 23차 및 25차 고조파 전류로 인한 와전류 손실에 대한 마진이 포함되어 있습니다.

탱크 차폐

고조파 누설 자속은 탱크 벽과 클램핑 구조에 와전류를 유도합니다. 표유 손실을 줄이고 핫스팟을 방지하기 위해 더 큰 정격을 위해 내부 탱크 표면에 자기 또는 전자기 차폐가 설치됩니다.

공장 테스트

정기 테스트에는 권선 DC 저항, 전압 비율, 절연 저항, 전원 주파수 내성, 유도 과전압, 무부하 손실, 부하 손실 및 단락 임피던스가 포함됩니다. 24펄스 장치의 경우 추가 측정에는 다음이 포함됩니다.

● 각 밸브측 권선 세트에 대한 위상각 검증

● 서로 다른 밸브 측 권선 간의 절연 테스트

● 부분방전 측정

● 35kV 이상의 1차 전압에 대한 낙뢰 충격 시험

지정된 고조파 전류 스펙트럼 하의 온도 상승 테스트는 구매자가 예상되는 부하 프로필을 제공할 때 준비될 수 있습니다. 테스트 데이터는 일련번호로 보관되며 권선 및 코어 조립 기록을 추적합니다.

FAQ

24펄스는 12펄스와 비교하여 얼마나 많은 고조파 감소를 제공합니까?

12펄스 시스템에서는 일반적으로 11차 및 13차 고조파가 주요 구성요소로 남습니다. 24펄스 시스템은 이들도 제거하므로 1차 전류 고조파는 23차부터 시작됩니다. 총 고조파 전류 왜곡은 부하 및 임피던스 조건에 따라 12펄스의 경우 약 8%~10%에서 24펄스의 경우 4% 미만으로 떨어지는 경우가 많습니다.

24펄스가 12펄스보다 항상 더 비쌉니까?

변압기 부분은 추가 위상 편이 권선이나 추가 장치로 인해 더 비쌉니다. 그러나 수동 필터의 비용은 훨씬 낮을 수 있으며 일부 프로젝트에서는 필터 절감액을 포함하면 총 설치 비용이 비슷하거나 훨씬 더 낮습니다. 자세한 비교에는 장비 비용, 바닥 면적 및 필터 구성 요소의 지속적인 유지 관리를 고려해야 합니다.

4개 장치로 구성된 변압기 중 하나가 고장나면 어떻게 됩니까?

나머지 3개 장치는 계속 작동할 수 있지만 위상 변이 세트는 더 이상 균형을 이루지 않습니다. 일부 저차 고조파가 1차 측에 다시 나타납니다. 고장난 장치가 수리되거나 교체될 때까지 시스템은 부하를 줄여서 실행해야 합니다. 단일 다중 권선 변압기의 경우 오류가 전체 정류기 시스템에 영향을 미칩니다.

12펄스 설치를 24펄스로 업그레이드할 수 있습니까?

쉽지는 않습니다. 추가 위상 변이는 변압기 권선에 내장되어야 합니다. 개조하려면 하나 이상의 위상 편이 변압기를 추가하거나 기존 장치를 교체해야 합니다. 이러한 변경을 적용하기 전에 공간, 임피던스 매칭 및 연결 복잡성을 신중하게 평가해야 합니다.

24펄스 시스템에도 고조파 필터가 필요합니까?

많은 경우 그렇지 않습니다. 그러나 이는 그리드 요구 사항과 잔류 23차 및 25차 고조파 전류의 양에 따라 달라집니다. 제한이 매우 엄격하거나 부하가 불균형한 경우에도 작은 필터 분기를 설치할 수 있습니다. 크기와 비용은 6펄스나 12펄스 배열에 필요한 것보다 훨씬 저렴합니다.

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. 이 시설은 다권선 24펄스 정류 변압기의 절연 처리 및 공장 검증을 지원합니다.

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