Transformateur redresseur de puissance industriel à 6 impulsions

La contrainte primaire subie par les transformateurs redresseurs pendant le fonctionnement provient des courants harmoniques. Les circuits redresseurs à 6 impulsions génèrent des harmoniques caractéristiques – telles que les 5ème, 7ème, 11ème et 13ème – côté réseau, provoquant des pertes supplémentaires dans les conducteurs d'enroulement et les composants structurels. Si des marges adéquates pour la densité de courant et la dissipation thermique ne sont pas intégrées pendant la phase de conception, des augmentations de température localisées peuvent dépasser les limites du système d'isolation.

De plus, certains circuits redresseurs peuvent induire une polarisation magnétique continue dans le noyau lors de processus transitoires, entraînant un changement de densité de flux magnétique. Par conséquent, la densité de flux magnétique de fonctionnement dans les noyaux des transformateurs redresseurs est généralement inférieure à celle des transformateurs de distribution de capacité équivalente pour éviter une augmentation des niveaux de bruit et des pertes à vide élevées.

Scénarios d'installation

Les transformateurs redresseurs de puissance industriels à 6 impulsions sont couramment utilisés dans les applications suivantes :

● Ateliers d'électrolyse de métaux non ferreux (par exemple, cellules électrolytiques d'aluminium, de cuivre et de zinc)

● Lignes de production de galvanoplastie et équipements d'anodisation

● Fours de graphitisation et fours industriels à résistance

● Systèmes d'alimentation électrique de traction CC pour le transport ferroviaire urbain

● Cellules électrolytiques chlore-alcali dans l'industrie chimique

● Alimentations pour fours à arc électrique DC et fours à arc submergé

Ces applications imposent diverses exigences en matière d'impédance de court-circuit, de plages de régulation de tension côté vanne et de capacités de surcharge ; par conséquent, les spécifications du transformateur doivent correspondre aux paramètres fournis par le fabricant du redresseur. Spécifications clés

Paramètre d'article

Différences de conception

Par rapport aux transformateurs de distribution, les transformateurs redresseurs de puissance industriels à 6 impulsions présentent des différences significatives dans les domaines suivants :

Conducteurs d'enroulement

Les courants côté vanne atteignent souvent plusieurs milliers d'ampères, ce qui rend difficile pour un seul conducteur de répondre aux exigences de transport de courant. Les unités haute capacité utilisent des conducteurs transposés ou plusieurs conducteurs parallèles, intégrant des structures de transposition aux extrémités de l'enroulement pour garantir une distribution uniforme du courant sur les branches parallèles et minimiser les pertes de courant de circulation.

Arrangement principal

En raison du nombre élevé de bornes de sortie côté vanne et des niveaux de courant élevés, la disposition des câbles doit tenir compte des effets de proximité et du support mécanique. Certaines unités utilisent des connexions directes aux jeux de barres en cuivre pour réduire la résistance de contact et l'échauffement localisé.

Réservoir et blindage

Les champs magnétiques harmoniques induisent des courants de Foucault dans les parois du réservoir et les structures de serrage. Les transformateurs redresseurs de grande capacité comportent souvent un blindage magnétique ou électrique sur les parois internes du réservoir pour réduire les pertes parasites et éviter une surchauffe localisée.

Sélection d'impédance

L'impédance de court-circuit n'est pas une valeur fixe ; elle doit être coordonnée avec la réactance de commutation du redresseur. Une impédance trop élevée augmente la régulation de la tension continue et réduit l'efficacité du redressement, tandis qu'une impédance trop faible entraîne des courants de court-circuit excessifs, compromettant la sécurité des équipements. En règle générale, le concepteur du système redresseur spécifie la plage d'impédance et le fabricant du transformateur optimise la structure de l'enroulement dans cette plage. Production et vérification

Une fois la partie active assemblée, elle est soumise à un processus de séchage sous vide en phase vapeur de kérosène pour éliminer l'humidité et les gaz des matériaux isolants. Pour les produits évalués à 35 kV et plus, les tests de réception en usine comprennent des tests aux chocs de foudre et des mesures de décharges partielles. Les transformateurs redresseurs sont également soumis à des tests d'échauffement basés sur les exigences du client pour vérifier que l'augmentation de la température du point chaud sous les courants harmoniques nominaux est conforme aux normes de classe d'isolation.

L'entreprise est certifiée ISO 9001 :2015, ISO 14001 et ISO 45001. Les données de test sont archivées par numéro de série du produit, garantissant ainsi la traçabilité jusqu'aux étapes clés de la fabrication telles que le bobinage, l'empilement des noyaux et le séchage de la partie active.

Référence de sélection

Q : Quelle est la capacité maximale pour une tension côté réseau de 35 kV ?

Une tension côté réseau de 35 kV correspond généralement à une plage de capacité de 630 kVA à 20 000 kVA. Les unités de plus grande capacité peuvent nécessiter des tensions nominales plus élevées ou des conceptions structurelles spéciales ; L’évaluation doit prendre en compte la capacité de court-circuit du réseau local et les contraintes d’aménagement des sous-stations.

Q : Un déphasage est-il requis pour l’enroulement côté vanne ?

Une configuration de redresseur à 6 impulsions ne nécessite pas intrinsèquement de déphasage ; l'enroulement côté vanne fournit du courant alternatif triphasé directement au pont redresseur. Si les limites harmoniques du réseau sont strictes, des schémas à 12 ou 24 impulsions peuvent être utilisés, nécessitant des enroulements de déphasage (les angles de déphasage courants incluent ± 7,5 ° et ± 15 °).

Q : Peuvent-ils fonctionner en parallèle ?

Oui, mais le fonctionnement en parallèle nécessite que les transformateurs aient des groupes vectoriels identiques, des impédances de court-circuit similaires et un rapport de capacité ne dépassant pas 3:1. Pour les charges de redresseur, l'alignement de phase de la tension côté vanne est également essentiel pour empêcher les courants de circulation.

Q : Quelle est la fonction du changement de prise en charge (OLTC) dans un système redresseur ?

L'OLTC permet le réglage de la tension côté vanne – et par conséquent le réglage de la sortie CC – sans interrompre l'alimentation. Pour les charges électrolytiques, l'OLTC permet de maintenir un courant continu stable malgré les fluctuations de tension du réseau. OLTC augmente la complexité de la partie active et la taille du réservoir ; L'espace pour le changeur de prises doit être réservé dès la phase de conception.

Q : Les transformateurs redresseurs nécessitent-ils des configurations de protection spéciales ?

Oui. En raison du contenu harmonique élevé, la protection contre les surintensités conventionnelle peut mal fonctionner ; par conséquent, des dispositifs de retenue contre les harmoniques ou des dispositifs de protection spécialisés sont généralement requis. L'unité de transformation doit être équipée de dispositifs de surveillance de la température et de décompression ; pour les unités de grande capacité, l'installation d'un relais gaz et d'une jauge de niveau d'huile est recommandée.

Capacités techniques

Yulan Transformer fabrique des transformateurs de four électrique et des transformateurs redresseurs depuis 1999 et possède les capacités nécessaires pour fabriquer et tester des produits évalués à 110 kV et moins. L'équipement clé comprend un système de levage de 80 tonnes, un système de séchage sous vide en phase vapeur de kérosène de 400 kW, un équipement de test d'impulsion de 1 200 kV et un transformateur de test à fréquence industrielle sans décharge partielle de 400 kV, permettant à l'entreprise de répondre aux exigences de traitement et de test d'isolation pour les transformateurs redresseurs de haute capacité.

Veuillez contacter le service technique de Yulan Transformer pour des propositions techniques spécifiques au projet, des calculs de pertes ou des dessins d'encombrement.