6パルス整流トランス

6. 整流器変圧器と従来の配電変圧器の主な違いは、整流器への負荷側の接続にあります。電流波形は高調波成分を多く含む非正弦波であるため、巻線とコアを整流器の動作条件に合わせて特別に設計する必要があります。 Yulan Transformer は電気炉および整流器変圧器の豊富な製造経験を持っています。当社の 6 パルス整流器変圧器は、630 kVA ～ 80,000 kVA の容量範囲をカバーし、一次 (グリッド側) 電圧は 6 kV、10 kV、15 kV、22 kV、および 35 kV システムと互換性がありますが、二次 (バルブ側) パラメータは特定の整流器回路構成によって決まります。

応用産業

6 パルス整流器変圧器は、主に 3 相ブリッジ整流器システムで DC 負荷に電力を供給するために使用されます。一般的なインストール シナリオには次のようなものがあります。

●非鉄金属（アルミニウム、銅、亜鉛など）の電解処理。

●表面処理生産ライン（電気メッキ、アルマイト等）

●黒鉛化炉、工業用電気加熱装置

● 都市鉄道交通用の牽引整流ステーション

●直流電気炉、サブマージアーク炉用電源

● 化学電解槽と塩素アルカリ産業

これらのアプリケーションには、高負荷電流、DC 側リップルに対するさまざまな要件、変圧器のインピーダンスと短絡耐量に関する特定の要件などの共通の特徴があります。

デザインのハイライト

巻線構造

グリッド側巻線はシステム電圧レベルに従って設計されますが、バルブ側巻線は整流器の AC 入力電圧によって決まります。 6 パルス整流では、通常、Dyn または Yd 接続を使用して、三相ブリッジ整流器に必要な三相 AC 出力を提供します。プロジェクトによっては、個々の巻線の電流を減らすために、バルブ側の巻線を並列にする必要があります。

高調波と追加損失

整流器の負荷がかかると、巻線電流には特性高調波 (5 次や 7 次など) が含まれ、巻線や構造部品に追加の損失が発生します。渦電流損失と局所的な過熱のリスクを最小限に抑えるために、導体断面積の増加、シールドの設置、転置導体の使用などの設計手段が採用されています。

インピーダンス設計

短絡インピーダンスの選択は、整流器の整流プロセス、短絡電流レベル、および DC 出力電圧レギュレーションに直接影響します。過剰なインピーダンスは大幅な DC 電圧降下につながりますが、不十分なインピーダンスでは短絡電流が機器の耐容量を超える可能性があります。インピーダンス範囲は通常、整流器の製造元が提供するパラメータに基づいて決定されます。

コアとノイズ

コアは冷間圧延された方向性珪素鋼板で構成され、積層プロセスは自動化装置によって実行されます。整流トランスの磁束には小さな DC 成分が含まれる場合があるため、ノイズや損失の増加につながる飽和を防ぐために、コアの動作磁束密度に関して設計にマージンが組み込まれています。

仕様

製造と試験

能動部は組み立てられた後、灯油気相真空乾燥システムで処理され、絶縁材から水分やガスが除去されます。高容量ユニットの場合、渦電流損失を低減するために、転置導体または複合導体が巻線に使用されます。タンクと構造コンポーネントはショットブラストで錆を除去した後、粉体塗装されています。大型ユニットには、ラジエーター パネルまたは強制オイル空冷システムを装備できます。

巻線直流抵抗、電圧比、絶縁抵抗、周波数耐電圧、誘導耐電圧、無負荷損失、負荷損失、短絡インピーダンスなどの工場での日常的な試験に加え、ユーザーの要望に応じて温度上昇試験、雷インパルス試験、部分放電測定なども実施します。一部のプロジェクトでは、バルブ側巻線の高調波電流に対する耐性に関する検証データも必要です。

選択に関する考慮事項

Q: 6 パルス整流と 12 パルス整流はどのように異なりますか?

6 パルス整流器変圧器には 1 組の三相バルブ側巻線のみがあり、整流後に DC 側に 6 つのパルスを生成します。 12 パルス整流には通常、2 つの変圧器、または二重巻線セットを備えた 1 つの変圧器が必要です。 12 パルスを達成するために 30 ° の位相シフトが使用され、その結果、DC 側のリップルが低減され、高調波成分が低減されます。選択は、整流器の回路トポロジーとグリッド高調波制限によって異なります。

Q: バルブ側の電圧はどのように決まるのですか?

バルブ側の電圧は、DC 出力電圧、整流方式、転流角、変圧器のインピーダンスに基づいて整流器メーカーによって計算されます。変圧器メーカーは、この電圧に応じてバルブ側の巻線の巻き数と絶縁レベルを設計します。ユーザーはこれらの仕様を自分で変更しないことをお勧めします。

Q: インピーダンスは整流システムにどのような影響を与えますか?

インピーダンスが高くなると、転流オーバーラップ角度が大きくなり、負荷時の DC 出力電圧の低下がより顕著になりますが、ピーク短絡電流は低下します。インピーダンスが低すぎると転流プロセスが急速に発生し、整流器が高い電流変化率にさらされる可能性があります。インピーダンス範囲は通常、整流システムの設計者によって指定されます。

Q: 35 kV の系統側電圧にはどのような容量が適していますか?

35 kV の系統側電圧は、630 kVA ～ 20,000 kVA の範囲の容量を持つ整流器変圧器で一般的に見られます。より大容量のユニットには、通常、より高い電圧定格または特殊な設計が使用されます。具体的な仕様は、地域の送電網の状態と短絡容量の評価によって異なります。

Q: 負荷時電圧レギュレーションはサポートされていますか?

はい。大容量整流変圧器には、バルブ側の電圧を調整して DC 出力を制御するための負荷時タップ切換器 (OLTC) が装備されていることがよくあります。負荷時の電圧調整は内部アセンブリのレイアウトとタンクの寸法に影響を与えるため、オフサーキット (無負荷) タップ切り替えモデルと比較して納期が長くなります。

エンジニアリングの経験

玉蘭変圧器は1999年から電気炉用変圧器と整流器用変圧器を製造しており、非鉄金属電解、化学電解、産業用電気加熱用途に大量供給の実績を持っています。製造能力には、80 トンの吊り上げ能力、400 kW の灯油気相真空乾燥システム、1,200 kV インパルス試験装置、400 kV 部分放電のない電源周波数試験用変圧器が含まれており、定格 110 kV 以下の整流器変圧器の製造と試験が可能です。

プロジェクト固有の技術提案、外形寸法図、または損失計算レポートについては、Yulan Transformer 技術部門にお問い合わせください。