Pengubah Penerus Kuasa 24 Nadi Perindustrian

Loji industri dengan beban DC yang besar sering menghadapi had harmonik yang ketat di bawah IEEE 519 atau kod grid serantau. Penerus 12 nadi mengeluarkan harmonik ke-5 dan ke-7 tetapi meninggalkan harmonik ke-11 dan ke-13. Susunan 24-nadi memanjangkan konsep peralihan fasa supaya arus harmonik dominan pada bahagian primer bermula dari urutan ke-23. Pengubah Yulan membekalkan Pengubah Penerus Kuasa 24 Nadi Perindustrian daripada 630 kVA kepada 80,000 kVA, dengan voltan primer 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV atau 35 kV.

Logik Pembatalan Harmonik

Sistem 24 nadi menggunakan empat jambatan penerus 6 nadi. Transformer yang memberi makan kepada jambatan ini dianjakkan fasa supaya voltan input jambatan dipisahkan sebanyak 15° antara satu sama lain. Di bahagian utama, arus harmonik ke-5, ke-7, ke-11 dan ke-13 sebahagian besarnya dibatalkan. Harmonik ciri yang selebihnya bermula pada urutan ke-23, yang mempunyai amplitud yang jauh lebih rendah dan lebih mudah untuk ditapis jika diperlukan.

Hasilnya ialah bentuk gelombang arus primer yang lebih bersih dan herotan voltan yang dikurangkan pada titik gandingan biasa. Ini boleh menghapuskan keperluan untuk bank penapis pasif yang besar dalam banyak aplikasi.

Konfigurasi Anjakan Fasa

Kombinasi anjakan fasa yang paling biasa untuk operasi 24-nadi ialah:

Jambatan	Peralihan fasa (contoh)
Jambatan 1	+7.5°
Jambatan 2	-7.5°
Jambatan 3	+22.5°
Jambatan 4	-22.5°

Kombinasi lain seperti 0°, 15°, 30°, dan 45° juga digunakan bergantung pada reka bentuk sistem. Set yang tepat ditentukan oleh pengeluar penerus atau jurutera elektrik projek.

Susunan Sistem

Empat transformer bebas

Setiap pengubah menyuap satu jambatan penerus dan dibina dengan anjakan fasa tertentu. Penyelenggaraan adalah fleksibel kerana satu unit boleh dikeluarkan manakala tiga lagi terus beroperasi pada beban yang dikurangkan. Kelemahannya ialah jejak yang lebih besar dan lebih banyak sambungan suis.

Dua transformer dwi-sekunder

Setiap pengubah mengandungi dua belitan sisi injap dengan anjakan fasa yang berbeza. Sebagai contoh, satu unit menyediakan +7.5° dan -7.5°, dan satu lagi menyediakan +22.5° dan -22.5°. Ini mengurangkan kiraan peralatan dan ruang lantai berbanding dengan pilihan empat unit.

Pengubah berbilang lilitan tunggal

Satu pengubah menempatkan empat belitan sisi injap, setiap satu dengan sudut fasa yang berbeza. Ini menjimatkan ruang paling banyak tetapi bermakna kegagalan transformer tunggal mengganggu keseluruhan sistem penerus. Kerumitan pembuatan juga lebih tinggi.

Prestasi pembatalan harmonik adalah setara antara pengaturan ini. Susun atur tapak, keperluan redundansi dan kekangan pengangkutan biasanya menentukan yang mana satu dipilih.

Spesifikasi Teknikal

item	Parameter
Piawaian yang berkenaan	IEC, GB, ANSI/IEEE, NEMA dan spesifikasi khusus industri
Kapasiti dinilai	630 kVA hingga 80,000 kVA
Voltan terkadar utama	6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV atau 35 kV
Voltan sekunder	Ditentukan oleh litar penerus, biasanya 380 V hingga 3000 V
Kekerapan dinilai	50 Hz atau 60 Hz
fasa	Tiga fasa
Gabungan anjakan fasa	±7.5°/±22.5° atau set lain yang ditentukan projek
Sambungan utama	Delta atau wye
Sambungan sekunder	Wye, delta, berbilang lilitan atau zigzag
Impedans litar pintas	6% hingga 12% atau seperti yang dinyatakan
Kaedah penyejukan	ONAN, ONAF atau OFWF
Peraturan voltan	Penukaran paip luar litar atau atas beban

Pertimbangan Reka Bentuk untuk Unit 24-Pulse

Ketepatan sudut fasa

Pembatalan harmonik bergantung pada kedudukan fasa relatif empat jambatan. Sisihan dalam mana-mana satu set belitan mengurangkan pembatalan pasangan harmonik yang sepadan. Yulan Transformer mengesahkan kiraan pusingan setiap belitan anjakan fasa dan mengukur sudut fasa sebenar semasa ujian kilang. Toleransi dikekalkan dalam ± 0.5°.

Padanan impedans

Apabila berbilang transformer membentuk sistem 24-nadi, impedans litar pintasnya mesti dipadankan rapat. Perbezaan impedans yang besar menyebabkan perkongsian arus tidak sekata antara jambatan, yang melemahkan penindasan harmonik dan mungkin membebankan satu jambatan. Toleransi impedans ditakrifkan pada peringkat reka bentuk dan disahkan melalui ujian.

Penggulungan dan teras

Arus sisi injap selalunya tinggi, memerlukan konduktor transpos atau berbilang konduktor selari. Teras beroperasi di bawah ketumpatan fluks pengubah pengedaran standard untuk mengelakkan tepu daripada komponen DC sementara. Reka bentuk penggulungan termasuk margin untuk kehilangan arus pusar yang disebabkan oleh baki arus harmonik ke-23 dan ke-25.

Pelindung tangki

Fluks kebocoran harmonik mendorong arus pusar di dinding tangki dan struktur pengapit. Perisai magnet atau elektromagnet dipasang pada permukaan tangki dalam untuk penarafan yang lebih besar untuk mengurangkan kehilangan sesat dan mengelakkan titik panas.

Pengujian Kilang

Ujian rutin meliputi rintangan DC penggulungan, nisbah voltan, rintangan penebat, tahan frekuensi kuasa, voltan lampau teraruh, kehilangan tanpa beban, kehilangan beban dan galangan litar pintas. Untuk unit 24 nadi, ukuran tambahan termasuk:

● Pengesahan sudut fasa untuk setiap set belitan sisi injap

● Ujian penebat antara belitan sisi injap yang berbeza

● Pengukuran pelepasan separa

● Ujian impuls kilat untuk voltan primer 35 kV dan ke atas

Ujian kenaikan suhu di bawah spektrum arus harmonik tertentu boleh diatur apabila pembeli memberikan profil beban yang dijangkakan. Data ujian diarkibkan mengikut nombor siri dan dikesan ke rekod pemasangan penggulungan dan teras.

Soalan Lazim

Berapakah pengurangan harmonik yang diberikan oleh 24 nadi berbanding dengan 12 nadi?

Sistem 12 nadi biasanya meninggalkan harmonik ke-11 dan ke-13 sebagai komponen dominan. Sistem 24-nadi juga membatalkannya, jadi harmonik arus primer bermula dari urutan ke-23. Jumlah herotan arus harmonik selalunya menurun daripada sekitar 8% kepada 10% untuk 12-nadi kepada di bawah 4% untuk 24-nadi, bergantung kepada keadaan beban dan impedans.

Adakah 24-nadi sentiasa lebih mahal daripada 12-nadi?

Bahagian pengubah lebih mahal kerana belitan peralihan fasa tambahan atau unit tambahan. Walau bagaimanapun, kos penapis pasif boleh menjadi jauh lebih rendah, dan dalam sesetengah projek, jumlah kos pemasangan adalah setanding atau lebih rendah apabila penjimatan penapis disertakan. Perbandingan terperinci harus mempertimbangkan kos peralatan, luas lantai, dan penyelenggaraan berterusan komponen penapis.

Apakah yang berlaku jika satu pengubah dalam susunan empat unit gagal?

Baki tiga unit boleh terus beroperasi, tetapi set anjakan fasa tidak lagi seimbang. Beberapa harmonik tertib rendah akan muncul semula pada bahagian utama. Sistem harus dijalankan pada beban yang dikurangkan sehingga unit yang gagal dibaiki atau diganti. Dengan pengubah berbilang lilitan tunggal, kegagalan menjejaskan keseluruhan sistem penerus.

Bolehkah pemasangan 12 nadi dinaik taraf kepada 24 nadi?

Tidak mudah. Peralihan fasa tambahan mesti dibina ke dalam belitan pengubah. Pemasangan semula memerlukan penambahan satu atau lebih transformer anjakan fasa atau menggantikan unit sedia ada. Ruang, pemadanan impedans dan kerumitan sambungan memerlukan penilaian yang teliti sebelum melakukan perubahan sedemikian.

Adakah sistem 24-nadi masih memerlukan penapis harmonik?

Dalam kebanyakan kes tidak, tetapi ini bergantung kepada keperluan grid dan jumlah baki arus harmonik ke-23 dan ke-25. Untuk had yang sangat ketat atau apabila beban tidak seimbang, cawangan penapis kecil mungkin masih dipasang. Saiz dan kosnya jauh lebih rendah daripada yang diperlukan untuk susunan 6 nadi atau 12 nadi.

Keupayaan Pengilangan

Yulan Transformer telah menghasilkan pengubah relau dan pengubah penerus sejak 1999. Syarikat beroperasi di bawah keadaan pengeluaran dan ujian kelas 110 kV, termasuk kapasiti angkat 80 tan, sistem pengeringan vakum fasa wap minyak tanah 400 kW, sistem ujian impuls 1,200 kV, dan penguji separa frekuensi bebas 400 kV. Kemudahan ini menyokong pemprosesan penebat dan pengesahan kilang bagi pengubah penerus 24 nadi berbilang lilitan.

Untuk skim anjakan fasa khusus projek, pengiraan kerugian atau lukisan garis besar, sila hubungi jabatan teknikal Yulan Transformer.