Pengubah Kuasa Relau Arka

Operasi relau arka adalah antara tugas yang paling mencabar untuk pengubah kuasa. Beban berayun dari litar terbuka kepada keadaan yang hampir dengan sesar terkunci dalam masa pecahan sesaat, dan kitaran ini berulang berkali-kali semasa satu haba. Transformer yang dibina untuk perkhidmatan ini mesti mengendalikan puncak arus yang melampau, daya elektromagnet yang kuat dan perubahan paip yang kerap tanpa kehilangan kebolehpercayaan. Pengubah Yulan membekalkan pengubah kuasa relau arka daripada 1000 kVA kepada 80,000 kVA, dengan pilihan voltan utama 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV, dan 110 kV. Kerja reka bentuk mengikut IEC 60076, GB/T 10229, dan keperluan khusus pengeluar relau.

Keadaan Operasi yang Membentuk Reka Bentuk

Tidak seperti pengubah pengedaran yang beroperasi hampir dengan beban terkadar pada kebanyakan masa, pengubah relau arka menghabiskan sebahagian besar hayatnya dalam keadaan sementara. Fasa lebur amat teruk. Scrap berubah tanpa diduga, elektrod menyentuh cas, dan arus sekunder boleh melebihi dua kali nilai undian untuk tempoh yang singkat. Peristiwa ini bukanlah kesalahan dalam erti kata tradisional, tetapi pengubah mesti bertahan berulang kali sepanjang hayat perkhidmatannya.

Bahagian sekunder beroperasi pada voltan rendah, biasanya antara 100 V dan 800 V bergantung pada saiz dan proses relau, manakala arus sekunder boleh mencapai puluhan ribu amper. Gabungan ini memerlukan keratan rentas konduktor berat, cawangan penggulungan selari, dan struktur sokongan plumbum yang teguh. Impedans litar pintas juga ditetapkan lebih tinggi daripada transformer standard, selalunya dalam julat 6% hingga 12%, untuk mengehadkan puncak arus dan memastikan arka stabil.

Pendekatan Reka Bentuk untuk Tugas Berat

Transformer kuasa relau arka dibina berdasarkan beberapa keputusan teras yang mempengaruhi prestasi dan hayat perkhidmatan.

Susunan penggulungan

Penggulungan sekunder biasanya dibahagikan kepada beberapa laluan selari untuk memastikan ketumpatan arus terurus. Konduktor terpindah adalah biasa dalam penarafan yang lebih besar, dan hujung penggulungan disusun dengan teliti supaya arus membahagi sama rata antara helai selari. Perkongsian semasa yang tidak sekata mewujudkan titik panas dan memendekkan hayat penebat.

Kawalan impedans

Nilai impedans tidak dipilih daripada jadual tetap. Ia datang daripada kajian elektrik relau, yang mengimbangi kestabilan arka terhadap keperluan untuk mengehadkan tegasan litar pintas. Impedans yang lebih tinggi mengurangkan puncak arus tetapi juga merendahkan kuasa yang dihantar ke arka. Pengilang transformer melaraskan geometri penggulungan dan laluan fluks kebocoran untuk memenuhi nilai yang ditentukan dalam toleransi yang sempit.

Pilihan reaktor siri

Sesetengah pemasangan termasuk reaktor siri, sama ada di dalam tangki pengubah atau sebagai unit berasingan. Ini lebih kerap berlaku apabila grid lemah atau apabila peringkat lebur awal menyebabkan keruntuhan sekerap yang kerap. Reaktor terbina dalam menjimatkan ruang, tetapi reaktor berasingan lebih mudah untuk diperiksa dan diganti. Keputusan bergantung pada susun atur tapak dan falsafah penyelenggaraan.

Tugas penukar ketik

Kebanyakan pengubah relau arka menggunakan penukaran paip atas beban. Penukar paip beroperasi jauh lebih kerap berbanding dengan pengubah kuasa kerana voltan relau mesti dilaraskan antara pencairan dan penapisan. Tiga belas hingga sembilan belas kedudukan adalah tipikal, dan penukar paip mesti dinilai untuk operasi yang kerap di bawah beban. Sesetengah projek menentukan suis pemilih yang berasingan dan susunan suis pengalih untuk hayat sentuhan yang lebih lama.

Pemilihan sistem penyejukan

Unit kecil dan sederhana mungkin menggunakan penyejukan semula jadi udara minyak atau penyejukan udara paksa. Relau besar dengan ketumpatan kehilangan tinggi sering memerlukan penyejukan air minyak paksa. Sistem penyejukan air memerlukan kawalan tekanan yang ketat: tekanan minyak mesti sentiasa melebihi tekanan air supaya sebarang kebocoran bergerak dari minyak ke air, bukan sebaliknya.

Gambaran Keseluruhan Spesifikasi

Jadual di bawah memberikan julat am parameter untuk siri pengubah relau arka. Nilai tepat ditetapkan semasa fasa reka bentuk untuk setiap projek.

Nota Kejuruteraan untuk Pemilihan

Julat voltan sekunder

Julat voltan sekunder ditentukan oleh proses relau dan profil lebur. Ia bukan nilai tetap. Pereka bentuk pengubah bekerja dengan pembina relau untuk memastikan paip paling rendah memberikan kuasa arka yang mencukupi semasa penapisan dan pili tertinggi tidak menekankan elektrod semasa cair.

Pendakap mekanikal

Daya litar pintas yang berulang menyebabkan pergerakan berliku dan haus penebat. Struktur pengapit mesti memegang belitan dengan kuat tanpa terlalu memampatkan penebat. Sesetengah reka bentuk menggunakan batang pengikat pra-tegasan dan plat tekanan pegas untuk mengekalkan daya pengapit sepanjang hayat pengubah.

Pertimbangan harmonik dan faktor kuasa

Beban relau arka adalah tidak linear dan menghasilkan harmonik. Pengubah itu sendiri tidak menghilangkan harmonik ini, tetapi reka bentuk penggulungan boleh memasukkan margin terma tambahan untuk mengendalikan kerugian tambahan. Pembetulan faktor kuasa biasanya dikendalikan secara berasingan pada bas relau atau paras pencawang.

Skim perlindungan

Transformer relau arka memerlukan perlindungan yang boleh membezakan antara transien operasi biasa dan kerosakan sebenar. Geganti arus lebih mesti ditetapkan dengan kelewatan yang mencukupi untuk mengelakkan tersandung semasa litar pintas elektrod. Perlindungan pembezaan adalah perkara biasa, tetapi ia mesti diselaraskan dengan ayunan arus yang kerap pada relau.

Pengeluaran dan Pengesahan Kualiti

Yulan Transformer membina transformer relau arka di bawah keadaan pembuatan terkawal. Laminasi teras dipotong dan disusun dengan peralatan automatik. Penggulungan dililit dengan konduktor transpos di mana perlu dan dikeringkan dalam sistem vakum fasa wap minyak tanah selepas pemasangan. Bahagian tangki dan keluli luaran diletupkan tembakan dan disiapkan dengan salutan serbuk untuk ketahanan dalam persekitaran perindustrian.

Setiap unit menjalani ujian rutin termasuk rintangan belitan, nisbah voltan, rintangan penebat, tahan frekuensi kuasa, voltan lampau teraruh, kehilangan tanpa beban, kehilangan beban dan impedans litar pintas. Oleh kerana tugas operasi yang teruk, ramai pelanggan juga meminta pengiraan tahan litar pintas atau pengesahan ujian jenis. Penukar paip dikendalikan melalui urutan lengkap sebelum penghantaran untuk mengesahkan penukaran yang boleh dipercayai.

Syarikat itu memegang pensijilan ISO 9001:2015, ISO 14001 dan ISO 45001. Rekod ujian diarkibkan mengikut nombor siri dan dipautkan kepada kumpulan bahan dan rekod pengeluaran untuk kebolehkesanan.

Soalan daripada Operator Relau

Bagaimanakah julat voltan sekunder ditubuhkan?

Pembina relau menyediakan lengkung voltan yang diperlukan untuk pencairan dan penapisan. Pereka bentuk pengubah kemudian memilih kedudukan paip supaya kuasa arka sepadan dengan keperluan proses pada setiap peringkat. Menukar julat voltan selepas kelulusan reka bentuk biasanya memerlukan kerja semula susunan penggulungan.

Apakah jangka hayat perkhidmatan pengubah relau arka?

Dengan penyelenggaraan dan operasi yang betul dalam had reka bentuk, banyak unit kekal dalam perkhidmatan selama 20 hingga 30 tahun. Hayat sebenar bergantung pada bilangan operasi relau setiap hari, tugas penukar paip dan kualiti penyelenggaraan sistem penyejukan. Penuaan penebat dipercepatkan oleh kitaran haba yang kerap dan getaran mekanikal.

Bolehkah pengubah relau arka digunakan untuk penapisan senduk?

Dalam banyak kes ya, tetapi tugasnya berbeza. Relau penapisan senduk beroperasi pada kuasa yang lebih rendah dan kitaran yang lebih pendek, jadi tekanan haba dan mekanikal adalah kurang teruk. Transformer yang direka untuk relau lebur mungkin bersaiz besar untuk penapisan senduk, tetapi ia boleh digunakan jika julat voltan dan impedans adalah sesuai. Sebaliknya tidak selalu benar.

Apakah yang menyebabkan bunyi yang kuat semasa operasi relau?

Dengung yang kuat semasa lebur berasal daripada arus yang tinggi dan daya elektromagnet yang terhasil dalam belitan dan plumbum. Tahap hingar paling tinggi apabila arus sekunder mencapai kemuncaknya. Pengapit dan sokongan plumbum yang betul mengurangkan getaran, tetapi beberapa bunyi adalah wujud dalam tugas relau arka.

Berapa kerapkah minyak perlu diuji?

Sampel minyak perlu diambil sekurang-kurangnya sekali setahun untuk analisis gas terlarut. Dalam perkhidmatan tugas berat, pensampelan yang lebih kerap mungkin wajar, terutamanya jika pengubah telah mengalami litar pintas berulang atau jika sistem penyejukan telah menunjukkan tanda-tanda kebocoran. Trend peningkatan dalam gas mudah terbakar menunjukkan peningkatan tekanan penebat dan perlu disiasat.

Keupayaan Pengilangan

Kemudahan pengeluaran menyokong pembuatan pengubah relau arka sehingga kelas 110 kV. Sumber yang ada termasuk kapasiti angkat 80 tan, sistem pengeringan vakum fasa wap minyak tanah 400 kW, sistem ujian impuls 1,200 kV dan pengubah ujian frekuensi kuasa bebas nyahcas separa 400 kV. Keupayaan ini membolehkan syarikat mengendalikan pemasangan teras dan gegelung yang besar dan melaksanakan ujian dielektrik yang diperlukan untuk tugas relau voltan tinggi.

Untuk projek tertentu, jabatan teknikal boleh menyediakan reka bentuk awal berdasarkan gambar rajah satu baris dan data relau pelanggan. Ini termasuk anggaran dimensi, berat, pengiraan kehilangan dan jadual voltan paip. Hubungi Yulan Transformer untuk perbincangan lanjut.