Transformador retificador de 6 pulsos

6-A principal diferença entre um transformador retificador e um transformador de distribuição convencional está na conexão do lado da carga a um retificador; a forma de onda da corrente é não senoidal com alto conteúdo harmônico, exigindo que os enrolamentos e o núcleo sejam projetados especificamente para as condições de operação do retificador. Yulan Transformer possui ampla experiência em fabricação de fornos elétricos e transformadores retificadores. Nossos transformadores retificadores de 6 pulsos cobrem uma faixa de capacidade de 630 kVA a 80.000 kVA, com tensões primárias (lado da rede) compatíveis com sistemas de 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV e 35 kV, enquanto os parâmetros secundários (lado da válvula) são determinados pela configuração específica do circuito retificador.

Indústrias de aplicação

Os transformadores retificadores de 6 pulsos são usados ​​principalmente em sistemas retificadores de ponte trifásicos para fornecer energia a cargas CC. Os cenários de instalação comuns incluem:

● Processos eletrolíticos para metais não ferrosos (alumínio, cobre, zinco, etc.)

● Linhas de produção de tratamento de superfície (galvanoplastia, anodização, etc.)

● Fornos de grafitização e equipamentos de aquecimento elétrico industrial

● Estações retificadoras de tração para trânsito ferroviário urbano

● Fontes de alimentação para fornos elétricos a arco CC e fornos a arco submerso

● Células eletrolíticas químicas e a indústria de cloro e álcalis

Essas aplicações compartilham características comuns: altas correntes de carga, requisitos variados para ondulação no lado CC e demandas específicas em relação à impedância do transformador e capacidade de resistência a curto-circuitos.

Destaques do projeto

Estrutura sinuosa

O enrolamento do lado da rede é projetado de acordo com o nível de tensão do sistema, enquanto o enrolamento do lado da válvula é determinado pela tensão de entrada CA do retificador. A retificação de 6 pulsos normalmente emprega conexões Dyn ou Yd para fornecer a saída CA trifásica necessária para o retificador de ponte trifásico. Alguns projetos exigem enrolamentos paralelos do lado da válvula para reduzir a corrente nos enrolamentos individuais.

Harmônicos e perdas adicionais

Sob cargas do retificador, a corrente do enrolamento contém harmônicos característicos (como o 5º e o 7º), que geram perdas adicionais nos enrolamentos e componentes estruturais. Medidas de projeto - como aumentar as seções transversais dos condutores, instalar blindagem ou usar condutores transpostos - são empregadas para minimizar as perdas por correntes parasitas e o risco de superaquecimento localizado.

Projeto de Impedância

A seleção da impedância de curto-circuito afeta diretamente o processo de comutação do retificador, os níveis de corrente de curto-circuito e a regulação da tensão de saída CC. A impedância excessiva leva a uma queda significativa de tensão CC, enquanto a impedância insuficiente pode fazer com que as correntes de curto-circuito excedam a capacidade suportável do equipamento. A faixa de impedância é normalmente determinada com base nos parâmetros fornecidos pelo fabricante do retificador.

Núcleo e Ruído

O núcleo é construído a partir de chapas de aço silício de grão orientado laminadas a frio, com processo de empilhamento realizado por equipamentos automatizados. Como o fluxo magnético em um transformador retificador pode conter um pequeno componente CC, uma margem é incorporada ao projeto em relação à densidade do fluxo magnético operacional do núcleo para evitar a saturação, que de outra forma levaria ao aumento de ruído e perdas.

Especificações

Fabricação e testes

Após a montagem da parte ativa, ela é processada em um sistema de secagem a vácuo em fase de vapor de querosene para remover umidade e gases dos materiais de isolamento. Para unidades de alta capacidade, condutores transpostos ou condutores combinados são usados ​​nos enrolamentos para reduzir as perdas por correntes parasitas. O tanque e os componentes estruturais são jateados para remover a ferrugem e depois revestidos com pó; unidades grandes podem ser equipadas com painéis radiadores ou sistemas de refrigeração de ar com óleo forçado.

Além dos testes de rotina de fábrica - como resistência CC do enrolamento, relação de tensão, resistência de isolamento, tensão suportável à frequência de potência, tensão suportável induzida, perda sem carga, perda de carga e impedância de curto-circuito - testes de aumento de temperatura, testes de impulso de raio e medições de descarga parcial são realizados de acordo com os requisitos do usuário. Alguns projetos também exigem dados de verificação relativos à capacidade do enrolamento do lado da válvula de suportar correntes harmônicas.

Considerações sobre seleção

P: Qual a diferença entre a retificação de 6 pulsos e a de 12 pulsos?

Um transformador retificador de 6 pulsos possui apenas um conjunto de enrolamentos trifásicos do lado da válvula, produzindo seis pulsos no lado CC após a retificação. A retificação de 12 pulsos normalmente requer dois transformadores ou um único transformador com conjuntos de enrolamentos duplos; uma mudança de fase de 30° é usada para atingir 12 pulsos, resultando em menor ondulação no lado DC e conteúdo harmônico reduzido. A escolha depende da topologia do circuito do retificador e dos limites harmônicos da rede.

P: Como é determinada a tensão do lado da válvula?

A tensão do lado da válvula é calculada pelo fabricante do retificador com base na tensão de saída CC, método de retificação, ângulo de comutação e impedância do transformador. O fabricante do transformador projeta as voltas do enrolamento do lado da válvula e o nível de isolamento de acordo com esta tensão; os usuários são aconselhados a não alterar essas especificações por conta própria.

P: Como a impedância afeta o sistema de retificação?

Impedância mais alta resulta em um ângulo de sobreposição de comutação maior e em uma queda mais pronunciada na tensão de saída CC sob carga, mas reduz o pico da corrente de curto-circuito. Uma impedância excessivamente baixa faz com que o processo de comutação ocorra muito rapidamente, submetendo potencialmente o retificador a uma alta taxa de variação de corrente. A faixa de impedância é normalmente especificada pelo projetista do sistema de retificação.

P: Qual capacidade é adequada para uma tensão de rede de 35 kV?

Uma tensão no lado da rede de 35 kV é comumente encontrada em transformadores retificadores com capacidades que variam de 630 kVA a 20.000 kVA. Unidades de maior capacidade normalmente utilizam classificações de tensão mais altas ou projetos especializados. As especificações específicas dependem das condições da rede local e das avaliações da capacidade de curto-circuito.

P: A regulação de tensão em carga é suportada?

Sim. Os transformadores retificadores de alta capacidade são frequentemente equipados com comutadores de derivação em carga (OLTC) para ajustar a tensão do lado da válvula e, assim, controlar a saída CC. A regulação da tensão em carga afeta o layout interno da montagem e as dimensões do tanque, resultando em um prazo de entrega mais longo em comparação com os modelos de comutação de derivação fora do circuito (sem carga).

Experiência em Engenharia

A Yulan Transformer fabrica transformadores para fornos elétricos e transformadores retificadores desde 1999, com um histórico de fornecimento de volume para eletrólise de metais não ferrosos, eletrólise química e aplicações de aquecimento elétrico industrial. As capacidades de fabricação incluem uma capacidade de elevação de 80 toneladas, um sistema de secagem a vácuo em fase de vapor de querosene de 400 kW, equipamento de teste de impulso de 1.200 kV e um transformador de teste de frequência de energia sem descarga parcial de 400 kV, permitindo a produção e teste de transformadores retificadores classificados em 110 kV e abaixo.

Entre em contato com o departamento técnico do Yulan Transformer para propostas técnicas específicas do projeto, desenhos dimensionais ou relatórios de cálculo de perdas.