Transformador retificador de potência industrial de 6 pulsos

A tensão primária experimentada pelos transformadores retificadores durante a operação decorre de correntes harmônicas. Os circuitos retificadores de 6 pulsos geram harmônicos característicos – como 5º, 7º, 11º e 13º – no lado da rede, causando perdas adicionais nos condutores do enrolamento e nos componentes estruturais. Se margens adequadas para densidade de corrente e dissipação de calor não forem incorporadas durante a fase de projeto, aumentos localizados de temperatura poderão exceder os limites do sistema de isolamento.

Além disso, certos circuitos retificadores podem induzir polarização magnética DC no núcleo durante processos transitórios, levando a uma mudança na densidade do fluxo magnético. Conseqüentemente, a densidade do fluxo magnético operacional nos núcleos do transformador retificador é normalmente definida como inferior à dos transformadores de distribuição de capacidade equivalente para evitar aumento dos níveis de ruído e elevadas perdas sem carga.

Cenários de instalação

Os transformadores retificadores de potência industriais de 6 pulsos são comumente usados ​​nas seguintes aplicações:

● Oficinas de eletrólise de metais não ferrosos (por exemplo, células eletrolíticas de alumínio, cobre e zinco)

● Linhas de produção de galvanoplastia e equipamentos de anodização

● Fornos de grafitização e fornos de resistência industrial

● Sistemas de fornecimento de energia de tração CC para transporte ferroviário urbano

● Células eletrolíticas de cloro-álcalis na indústria química

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

Essas aplicações impõem requisitos variados em relação à impedância de curto-circuito, faixas de regulação de tensão do lado da válvula e capacidades de sobrecarga; portanto, as especificações do transformador devem corresponder aos parâmetros fornecidos pelo fabricante do retificador. Especificações principais

Parâmetro do item

Diferenças de projeto

Em comparação com os transformadores de distribuição, os transformadores retificadores de potência industriais de 6 pulsos apresentam diferenças significativas nas seguintes áreas:

Condutores de enrolamento

As correntes no lado da válvula geralmente atingem vários milhares de amperes, dificultando que um único condutor atenda aos requisitos de transporte de corrente. Unidades de alta capacidade utilizam condutores transpostos ou múltiplos condutores paralelos, incorporando estruturas de transposição nas extremidades do enrolamento para garantir distribuição uniforme de corrente através de ramificações paralelas e minimizar perdas de corrente circulante.

Acordo de chumbo

Devido ao grande número de terminais de saída do lado da válvula e aos altos níveis de corrente, os arranjos dos condutores devem levar em conta os efeitos de proximidade e o suporte mecânico. Algumas unidades empregam conexões diretas de barramento de cobre para reduzir a resistência de contato e o aquecimento localizado.

Tanque e Blindagem

Os campos magnéticos harmônicos induzem correntes parasitas nas paredes do tanque e nas estruturas de fixação. Os transformadores retificadores de alta capacidade geralmente apresentam blindagem magnética ou elétrica nas paredes internas do tanque para reduzir perdas parasitas e evitar superaquecimento localizado.

Seleção de impedância

A impedância de curto-circuito não é um valor fixo; deve ser coordenado com a reatância de comutação do retificador. Uma impedância excessivamente alta aumenta a regulação da tensão CC e reduz a eficiência da retificação, enquanto uma impedância excessivamente baixa leva a correntes excessivas de curto-circuito, comprometendo a segurança do equipamento. Normalmente, o projetista do sistema retificador especifica a faixa de impedância e o fabricante do transformador otimiza a estrutura do enrolamento dentro dessa faixa. Produção e Verificação

Após a montagem da parte ativa, ela passa por um processo de secagem a vácuo em fase de vapor de querosene para remover umidade e gases dos materiais de isolamento. Para produtos classificados em 35 kV e acima, os testes de aceitação de fábrica incluem testes de impulso de raio e medições de descarga parcial. Os transformadores retificadores também passam por testes de aumento de temperatura com base nos requisitos do cliente para verificar se o aumento de temperatura do ponto quente sob as correntes harmônicas nominais está em conformidade com os padrões de classe de isolamento.

A empresa possui certificações ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001. Os dados de teste são arquivados por número de série do produto, garantindo a rastreabilidade até os principais estágios de fabricação, como enrolamento, empilhamento do núcleo e secagem da peça ativa.

Referência de seleção

P: Qual é a capacidade máxima para uma tensão do lado da rede de 35 kV?

Uma tensão do lado da rede de 35 kV normalmente corresponde a uma faixa de capacidade de 630 kVA a 20.000 kVA. Unidades de maior capacidade podem exigir tensões nominais mais altas ou projetos estruturais especiais; a avaliação deve considerar a capacidade de curto-circuito da rede local e as restrições de layout da subestação.

P: A mudança de fase é necessária para o enrolamento do lado da válvula?

Uma configuração retificadora de 6 pulsos não requer inerentemente mudança de fase; o enrolamento do lado da válvula emite CA trifásica diretamente para a ponte retificadora. Se os limites harmônicos da rede forem rígidos, esquemas de 12 ou 24 pulsos podem ser usados, exigindo enrolamentos de mudança de fase (ângulos de mudança de fase comuns incluem ± 7,5° e ± 15°).

P: Eles podem operar em paralelo?

Sim, mas a operação paralela exige que os transformadores tenham grupos vetoriais idênticos, impedâncias de curto-circuito semelhantes e uma relação de capacidade não superior a 3:1. Para cargas retificadoras, o alinhamento de fase da tensão do lado da válvula também é crítico para evitar correntes circulantes.

P: Qual é a função da comutação de derivação em carga (OLTC) em um sistema retificador?

O OLTC permite o ajuste da tensão no lado da válvula – e consequentemente o ajuste da saída CC – sem interromper a alimentação. Para cargas eletrolíticas, o OLTC ajuda a manter a corrente CC estável, apesar das flutuações na tensão da rede. OLTC aumenta a complexidade da parte ativa e o tamanho do tanque; o espaço para o comutador deve ser alocado durante a fase de projeto.

P: Os transformadores retificadores requerem configurações de proteção especiais?

Sim. Devido ao alto conteúdo harmônico, a proteção convencional contra sobrecorrente pode funcionar mal; portanto, normalmente são necessários dispositivos de restrição de harmônicas ou de proteção especializados. A unidade transformadora deve ser equipada com dispositivos de monitoramento de temperatura e alívio de pressão; para unidades de alta capacidade, recomenda-se a instalação de um relé de gás e de um medidor de nível de óleo.

Capacidades Técnicas

A Yulan Transformer fabrica transformadores para fornos elétricos e transformadores retificadores desde 1999 e possui capacidade para fabricar e testar produtos classificados em 110kV e abaixo. Os principais equipamentos incluem um sistema de elevação de 80 toneladas, um sistema de secagem a vácuo de fase de vapor de querosene de 400kW, equipamento de teste de impulso de 1200kV e um transformador de teste de frequência de energia sem descarga parcial de 400kV, permitindo que a empresa atenda aos requisitos de processamento e teste de isolamento para transformadores retificadores de alta capacidade.

Entre em contato com o departamento técnico da Yulan Transformer para propostas técnicas específicas do projeto, cálculos de perdas ou desenhos gerais.