産業用6パルス電力整流器変圧器

動作中に整流器変圧器が受ける主なストレスは、高調波電流に起因します。 6 パルス整流回路は、グリッド側で 5 次、7 次、11 次、13 次などの特徴的な高調波を生成し、巻線導体や構造コンポーネントに追加の損失を引き起こします。設計段階で電流密度と熱放散に対する適切なマージンが組み込まれていない場合、局所的な温度上昇が絶縁システムの限界を超える可能性があります。

さらに、特定の整流回路は過渡プロセス中にコア内に DC 磁気バイアスを誘導し、磁束密度の変化を引き起こす可能性があります。したがって、整流器変圧器コアの動作磁束密度は、ノイズレベルの増加や無負荷損失の増加を防ぐために、通常、同等の容量の配電変圧器の動作磁束密度よりも低く設定されます。

インストールシナリオ

産業用 6 パルス電力整流器変圧器は、一般に次の用途で使用されます。

● 非鉄金属電解作業場（アルミニウム、銅、亜鉛の電解槽など）

●電気めっき生産ライン、陽極酸化処理装置

●黒鉛化炉、工業用抵抗炉

●都市鉄道交通用直流主力電源システム

● 化学工業における塩素アルカリ電解槽

●直流電気炉、サブマージアーク炉用電源

これらのアプリケーションでは、短絡インピーダンス、バルブ側の電圧調整範囲、および過負荷能力に関してさまざまな要件が課されます。したがって、変圧器の仕様は、整流器メーカーが提供するパラメータと一致する必要があります。主な仕様

アイテムパラメータ

デザインの違い

産業用 6 パルス電力整流器変圧器は、配電変圧器と比較して、次の領域で大きな違いを示します。

巻線導体

バルブ側の電流は多くの場合数千アンペアに達するため、単一の導体で通電要件を満たすことが困難になります。大容量ユニットは転置導体または複数の並列導体を利用し、巻線端に転置構造を組み込んで並列分岐全体に均一な電流分布を確保し、循環電流損失を最小限に抑えます。

リードの配置

バルブ側の出力端子の数が多く、電流レベルが高いため、リード線の配置では近接効果と機械的サポートを考慮する必要があります。一部のユニットでは、接触抵抗と局所的な発熱を軽減するために直接銅バスバー接続を採用しています。

タンクとシールド

高調波磁場はタンクの壁とクランプ構造に渦電流を引き起こします。大容量の整流器変圧器は、多くの場合、漂遊損失を低減し、局所的な過熱を防ぐために、タンクの内壁に磁気シールドまたは電気シールドを備えています。

インピーダンスの選択

短絡インピーダンスは固定値ではありません。整流器の整流リアクタンスと調整する必要があります。インピーダンスが高すぎると DC 電圧レギュレーションが増加し、整流効率が低下します。一方、インピーダンスが低すぎると過剰な短絡電流が発生し、機器の安全性が損なわれます。通常、整流器システムの設計者はインピーダンス範囲を指定し、変圧器メーカーはその範囲内で巻線構造を最適化します。製作と検証

アクティブ部品が組み立てられた後、絶縁材料から水分とガスを除去するために灯油気相真空乾燥プロセスが行われます。定格が 35 kV 以上の製品の場合、工場での受け入れ試験には雷インパルス試験と部分放電測定が含まれます。整流器変圧器は、顧客の要件に基づいて温度上昇試験も実施し、定格高調波電流下でのホットスポットの温度上昇が絶縁クラス規格に準拠していることを確認します。

同社は ISO 9001:2015、ISO 14001、および ISO 45001 認証を取得しています。テストデータは製品のシリアル番号ごとにアーカイブされ、巻線、コアの積層、アクティブ部品の乾燥などの主要な製造段階まで遡ってトレーサビリティを確保します。

選定基準

Q: 35 kV グリッド側電圧の最大容量はどれくらいですか?

35 kV のグリッド側電圧は、通常、630 kVA ～ 20,000 kVA の容量範囲に対応します。より大容量のユニットには、より高い電圧定格または特別な構造設計が必要になる場合があります。評価では、地域の送電網短絡容量と変電所レイアウトの制約を考慮する必要があります。

Q: バルブ側巻線に位相シフトは必要ですか?

6 パルス整流器構成は本質的に位相シフトを必要としません。バルブ側巻線は三相 AC を整流器ブリッジに直接出力します。グリッド高調波制限が厳しい場合は、位相シフト巻線が必要な 12 パルスまたは 24 パルス方式が使用されることがあります (一般的な位相シフト角度には ± 7.5 ° および ± 15 ° が含まれます)。

Q: 並行して動作させることはできますか?

はい、ただし並列動作には、変圧器が同一のベクトル グループ、同様の短絡インピーダンス、および 3:1 を超えない容量比を備えている必要があります。整流器負荷の場合、循環電流を防ぐためにバルブ側電圧の位相調整も重要です。

Q: 整流器システムにおける負荷時タップ変更 (OLTC) の機能は何ですか?

OLTC により、電源を中断することなくバルブ側の電圧調整が可能になり、その結果として DC 出力調整が可能になります。電解負荷の場合、OLTC はグリッド電圧の変動にもかかわらず安定した DC 電流を維持するのに役立ちます。 OLTC はアクティブ部分の複雑さとタンクのサイズを増大させます。設計段階でタップ切換器用のスペースを割り当てる必要があります。

Q: 整流器トランスには特別な保護構成が必要ですか?

はい。高調波成分が多いため、従来の過電流保護が誤動作する可能性があります。したがって、通常は高調波抑制装置または特殊な保護装置が必要です。変圧器ユニットには、温度監視および圧力解放装置が装備されている必要があります。大容量ユニットの場合はガスリレーやオイルレベルゲージの設置を推奨します。

技術力

Yulan Transformer は 1999 年以来、電気炉変圧器と整流器変圧器を製造しており、定格 110kV 以下の製品を製造およびテストする能力を備えています。主要設備には、80トンの吊り上げシステム、400kWの灯油気相真空乾燥システム、1200kVインパルス試験装置、400kV部分放電のない電源周波数試験変圧器が含まれており、同社は大容量整流変圧器の絶縁処理および試験要件を満たすことができます。

プロジェクト固有の技術提案、損失計算、または外形図については、Yulan Transformer の技術部門にお問い合わせください。