Satu. Pengantar

Biasanya disambungkan dengan output generator, karena tegangan output generator yang lebih tinggi, dan tegangan nominal sistem stimulasi magnetik yang lebih rendah, jadi diperlukan transformator penurunan tegangan.

Operasi yang aman dan stabil dari transformer magnetik penggerak generator adalah premis operasi yang aman dan stabil dari unit penggerak mandiri, adalah prasyarat untuk penghasilan listrik yang stabil dan beban penuh dari unit generator, dan merupakan kunci untuk operasi yang andal dari sistem penggerak magnetik.

Kekuatan listrik yang dibutuhkan untuk sistem penggerak diperoleh dari output generator, peran transformator penggerak adalah menurunkan tegangan output generator (22kV) menjadi tegangan input silikon yang dapat dikendalikan listrik (850 V), menyediakan isolasi listrik antara ujung generator dan gulungan penggerak, dan juga digunakan sebagai impedansi aliran koreksi silikon yang dapat dikendalikan listrik.

Dua. Bentuk dan karakteristik transformator magnetik

Transformator magnetik stimulasi, dibagi menurut metode isolasi ada empat jenis utama

(1) Resin epoksi dituangkan ke transformator kering.

(2) Serat kaca tanpa alkali membungkus transformator kering.

(3) Transformator kering tipe MORA.

(4) Transformator minyak.

Transformator minyak adalah transformator tradisional, saat ini secara bertahap digantikan oleh transformator kering.

Transformator kering memiliki karakteristik seperti tahan api, ledakan dan kinerja lingkungan yang unggul, menjadi aplikasi utama transformator magnetik stimulasi.

Transformator kering epoksi di dunia diproduksi oleh perusahaan Jerman Barat AEG pada tahun 1964.

Karakteristik dari transformator kering resin epoksi dituangkan:

(1) Kekuatan isolasi yang tinggi, resin epoksi yang dituangkan memiliki medan pemecahan isolasi 18 ~ 22kV / mm yang kuat, dan transformator pencelapan minyak dengan tingkat tegangan yang sama memiliki kekuatan dampak petir yang kira-kira sama.

(2) Kemampuan anti-sirkuit pendek yang kuat.

(3) Kinerja pencegahan bencana yang menonjol, resin epoksi tahan api dan dapat memadamkan sendiri, tidak menyebabkan ledakan.

(4) Kinerja lingkungan yang unggul, resin epoksi tahan kelembaban dan debu, dapat beroperasi dalam kondisi lingkungan yang keras.

(5) Beban kerja pemeliharaan yang kecil.

(6) kerugian operasi rendah, efisiensi operasi tinggi, kebisingan rendah.

(7) ukuran kecil, berat ringan, instalasi dan debugging nyaman

Karakteristik transformator kering tipe MORA adalah sebagai berikut:

Transformator kering tipe MORA adalah tipe baru yang dikembangkan selama hampir satu dekade oleh pabrik transformator MORA Jerman untuk beradaptasi dengan konsep baru ramah lingkungan dan aplikasi proses baru dan bahan baru.

(2) Transformator kering tipe MORA berputar tegangan tinggi diputar lapisan rata di pegangan isolasi keramik dengan kinerja isolasi yang baik. Terdapat saluran angin pendinginan antara gulungan tekanan tinggi dan rendah dan gulungan secara longitudinal dan horizontal, dan transformator memiliki kelebihan beban jangka pendek dan ketahanan sirkuit pendek yang baik.

(3) Transformator kering tipe MORA dikeringkan dengan cat isolasi komposit dalam keadaan vakum, proses sederhana.

(4) Isolasi penggulungan transformator terdiri dari serat kaca atau kertas NOMEX, mencapai tingkat isolasi kelas F atau H.

(5) Tipe MORA memiliki sifat tahan api yang baik.

(6) Tipe MORA dapat dilepas setelah kegagalan. Bahan gulung dapat didaur ulang.

(7) Tipe MORA tidak perlu menuangkan peralatan dan cetakan, investasi awal dapat menghemat banyak, dan fleksibilitas desain produk lebih besar.

(8) Beban kerja pemeliharaan operasi tipe MORA sedikit lebih besar, perbaikan relatif mudah.

Saat ini, Eropa dan Asia menggunakan banyak transformator resin epoksi, dan Amerika Serikat menggunakan lebih banyak tipe MORA.

Tingkat dampak patokan resin epoksi yang dituangkan kering dapat mencapai 250kV, tipe MORA adalah 150kV.

Kapasitas besar transformator kering yang dituangkan resin epoksi dapat mencapai 20MVA, tipe MORA hanya dapat mencapai 8 ~ 10MVA. [1]

Tiga. Persyaratan Umum untuk Transformator Magnetik

Generator yang menggunakan metode stimulasi mandiri, rectifier daya stimulasi sumber daya magnetisnya didukung oleh transformator stimulasi. Sisi tegangan tinggi dari transformator magnetik biasanya disambungkan dengan kabel terminal generator, rectifier jembatan tiga fase sepenuhnya terkontrol thyristor sisi tegangan rendah, beban bar daya magnetik untuk generator yang terisolasi tanah dengan banyak orang. Karakteristik beban dan kabel transformator magnetik, serta persyaratan khusus jaringan listrik dan pembangkit listrik untuk sistem magnetik generator, sehingga kondisi kerja dan persyaratan teknis transformator magnetik generator roda air yang sama dengan aplikasi umum tidak persis sama, terutama termasuk aspek-aspek berikut.

(1) arus penggulungan transformator magnetik adalah arus non-sinus, desain transformator perlu mempertimbangkan dampak arus harmonis dalam penggulungan. Karena konstanta pertanyaan saat rotor generator biasanya beberapa detik, arus thyristor dan arus baris sisi AC (yaitu sisi tegangan rendah) alat penggerak magnetik biasanya dilihat sebagai gelombang persegi panjang, ada komponen gelombang dasar dan komponen harmonis, arus harmonis akan meningkatkan kerugian tembaga dan besi transformator, dan membuat distorsi gelombang tegangan sisi generator. Oleh karena itu, saat desain dan pembuatan transformator magnetik perlu mempertimbangkan pengaruh arus harmonis yang dibungkus oleh transformator, termasuk kepadatan inti besi, kapasitas, kapasitas beban berlebihan dan sebagainya, transformator perlu mempertimbangkan pengaruh arus harmonis. Arus harmonis dapat menyebabkan kebisingan harmonis dari operasi transformator, jadi dalam struktur inti besi dan kekuatan mekanis, langkah-langkah untuk mengurangi kebisingan harmonis perlu dipertimbangkan.

(2) Sebagai transformator magnetik yang terhubung ke ujung generator, harus dirancang sesuai dengan persyaratan teknis peralatan listrik ujung generator. Sesuai dengan persyaratan GB 1094.1 "Aturan Umum Bagian 1 Transformator Listrik", pada saat muatan generator, transformator harus dapat menahan tegangan nominal 1,4 kali pada terminal yang terhubung dengan generator, selama 5 detik. Biasanya juga diperlukan untuk beroperasi di tegangan lebar pada tegangan nominal 1,3 kali pada generator. Transformator magnetik harus dapat beroperasi secara terus menerus dalam jangka panjang di tegangan nominal 110%.

(3) tegangan nominal gulungan tegangan rendah transformator magnetik stimulasi harus dipilih sesuai dengan persyaratan tegangan puncak magnetik stimulasi saat generator diperkuat. Ketika generator dikuatkan, tegangan output rectifier daya magnetik memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk tegangan puncak magnetik generator. Tegangan puncak stimulasi dipilih sesuai dengan persyaratan sistem listrik di mana generator berada.

(4) kapasitas transformator harus dapat memenuhi kapasitas magnetik yang diperlukan untuk operasi berkelanjutan jangka panjang generator, saat arus dan tegangan magnetik generator untuk beban nominal generator, dapat beroperasi berkelanjutan jangka panjang.

(5) Kapasitas berlebihan transformator magnetik harus dapat memenuhi persyaratan kapasitas magnetik dan durasi yang didorong oleh generator. Transformator magnetik saat generator menguatkan magnet, generator beroperasi di bawah tegangan puncak magnetik, dan nilai keadaan stabil arus magnetik juga adalah arus puncak magnetik. Pada saat ini, daya stimulasi magnetik memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk kapasitas beban transformator stimulasi magnetik.

(6) tegangan tinggi dan tegangan rendah antara penggulungan transformator magnetik perlu mengatur perlindungan isolasi elektrostatis dan pendaratan. Ketika masukan transformator dan tegangan tinggi sisi tegangan sementara, melalui kapasitas distribusi antara tegangan tinggi dan tegangan rendah transformator magnetik, tegangan berlebihan akan dihasilkan pada tegangan rendah transformator magnetik. Untuk mengurangi tegangan berlebihan di sisi tegangan rendah transformator magnetik saat ini, antara tegangan tinggi dan gulungan tegangan rendah transformator magnetik perlu mengatur perlindungan listrik statis dan mendaratakan dengan inti besi transformator untuk menghindari tegangan berlebihan yang mengancam keamanan rectifier daya magnetik. Perlindungan listrik statis juga dapat mengurangi pengaruh harmonik tinggi dan tegangan berlebihan dari penggulungan tegangan rendah transformator pada penggulungan tegangan tinggi dan jaringan listrik, meningkatkan insentif

Empat. Kompatibilitas elektromagnetik dari transformator magnetik.

Selain itu, transformator magnetik sebagai kategori aplikasi transformator listrik, masih perlu memenuhi persyaratan teknis transformator listrik umum. Terutama mencakup aspek-aspek berikut:

(1) Kelas tahan suhu operasi dan isolasi.

(2) Memiliki kemampuan pendek.

3) Tingkat isolasi.

(4) persyaratan untuk peralatan bantu, termasuk penukar arus, peralatan pemantauan suhu, dll.

(5) Lainnya, seperti tingkat kebisingan, tingkat debit lokal, simetri tiga fase.

Lima. Aplikasi rekayasa praktis untuk transformator magnetik stimulasi masih memiliki beberapa persyaratan teknis yang terkait dengan rekayasa, seperti:

(1) Jenis dan struktur transformator magnetik.

(2) Cara perakitan dan tingkat perlindungan.

(3) Cara dan persyaratan instalasi di lokasi pembangkit listrik, termasuk koneksi dengan bus generator, dll.

Untuk memudahkan transportasi, atau cocok untuk terhubung dengan generator terpisah fase bus tertutup, transformator magnetik generator besar biasanya menggunakan transformator fase tunggal untuk membentuk metode struktural kelompok transformator tiga fase, dan membutuhkan transformator fase tunggal dengan struktur yang sama dan interchangeability yang baik.

Enam. Struktur dan Desain Transformator Magnetik

Berikut ini adalah contoh dari transformator kering yang dituangkan dengan resin epoksi.

Jantung Besi

Jantung besi adalah jalur magnet transformator, terdiri dari lapisan baja silikon dan perangkat penjepit. Bahan jantung kalsium menggunakan biji-bijian yang digulung dingin berkualitas tinggi untuk melengkapi baja silikon, batang jantung struktur jahitan miring penuh 45 ° dengan insulasi payung, permukaan disegel dengan resin khusus. Jantung besi harus menjadi titik tanah, jika tidak akan membentuk sirkulasi untuk meningkatkan kerugian. Kehilangan beban kosong transformator terutama adalah kehilangan jantung besi.

Langkah-langkah utama untuk mengurangi kerugian beban kosong transformator:

① mengurangi kepadatan magnetik jantung besi transformator;

② Memilih bahan baja silikon besi berkualitas tinggi;

Mengurangi ketebalan jantung besi

② Menggunakan struktur jahitan sepenuhnya miring.

Penggulungan

Penggulungan adalah komponen penting dari transformator kering, terutama terdiri dari kabel (kabel seng) dan struktur isolasi (resin).

Struktur gulungan menentukan kapasitas nominal, tegangan nominal dan kondisi penggunaan, dll.

Kerugian beban transformator terdiri dari kerugian resistansi dan kerugian tambahan dalam kabel gulung. Perhitungan gulung harus memenuhi persyaratan berikut:

1) Kekuatan listrik. Isolasi gulung harus memenuhi persyaratan standar benua atau persyaratan pengguna untuk frekuensi kerja, tegangan uji coba guncangan kilat, dan meninggalkan batas tertentu.

(2) Kekuatan tahan panas. Dalam kondisi operasi beban, kenaikan suhu gulung tidak diizinkan melebihi batas kenaikan suhu yang ditentukan oleh kelas tahan panas bahan isolasi.

3) Kekuatan mekanik. Daya listrik yang dihasilkan oleh penggulungan transformator kering di bawah arus sirkuit pendek akan membuat pergeseran penggulungan dan perubahan impedansi sirkuit pendek, keduanya harus memenuhi persyaratan standar benua.

Untuk menuangkan transformator kering. Resin bengkok tekanan tinggi dituangkan ke dalam cetakan, dan ujung bengkok tekanan rendah dibungkus dengan resin.

Bahan gulung terutama tembaga dan aluminium. Tergantung pada sifat fisik sistem resin dan bahan konduktif itu sendiri, koefisien ekspansi termal sistem resin yang diisi dengan kawat serat kaca serupa dengan koefisien ekspansi termal tembaga, jadi transformator kering yang diisi dengan kawat serat kaca banyak menggunakan konduktor tembaga. Koefisien ekspansi termal dari sistem resin yang diisi bubuk mikro silikon serupa dengan koefisien ekspansi termal aluminium, jadi transformator kering yang diisi bubuk mikro silikon banyak menggunakan konduktor aluminium. Transformator kering aluminium winding memiliki kekuatan mekanis yang buruk dan persyaratan kualitas las yang tinggi tidak cukup.

Ada dua kategori utama konduktor yang digunakan untuk menggulung transformator: garis dan foil.

Jenis bengkok terutama adalah bengkok lapisan dan bengkok foil.

Teknologi penggulungan kabel tegangan tinggi telah matang, kualitas isolasi dapat diandalkan, tingkat otomatisasi yang tinggi, tingkat penggunaan mencapai lebih dari 70%.

Efisiensi bungkus foil tekanan rendah yang tinggi, menghemat bahan, kebocoran magnetik yang sedikit, kemampuan anti-sirkuit pendek yang kuat, tingkat penggunaan lebih dari 90%.

Tujuh. Pilihan Transformator Magnetik

Transformator magnetik stimulasi dalam hal desain dan struktur, seperti transformator distribusi listrik biasa, tegangan sirkuit pendek adalah 4% ~ 8%. Mengingat bahwa transformator magnetik harus dapat diandalkan, kapasitas kelebihan beban tertentu harus ada saat penguatan. Dan sumber daya magnetik biasanya tidak dirancang untuk sumber daya cadangan, jadi sebaiknya memilih transformator kering dengan pemeliharaan sederhana dan kapasitas beban yang kuat. Jika mengurangi biaya sistem stimulasi magnetik, penggunaan transformator pencemaran minyak juga mungkin.

Ketika transformator stimulasi dipasang di luar ruangan, kabel umpan antara sisi transformator ke jembatan rectification. karena ada penurunan tegangan listrik, seharusnya tidak terlalu lama, terutama dalam kasus arus stimulasi yang besar, hal ini harus dipertimbangkan. Juga tidak perlu menggunakan kabel tunggal, tetapi harus memilih kabel karet. Karena kabel bersenjata tunggal melalui arus tukar, tegangan yang lebih tinggi dan arus yang tidak dapat diabaikan akan dideteksi di baja armor dan menyebabkan gangguan pada kabel komunikasi.

① kinerja transformator magnetik dan kabel. Kinerja dan kabel yang dimiliki transformator magnetik stimulasi harus diperlukan secara jelas, seperti tipe, kapasitas nominal (memenuhi persyaratan sistem magnetik stimulasi), kenaikan suhu, persyaratan tahan tekanan isolasi, kelompok kabel tiga fase transformator, tingkat isolasi, tingkat kebisingan, tingkat pengurangan lokal.

persyaratan teknis. Jelas persyaratan teknis rinci untuk transformator magnetik stimulasi, dalam pemilihan, beberapa pembangkit listrik air memerlukan transformator magnetik stimulasi untuk memilih produk produsen terkenal daratan.

Untuk mesin yang menggunakan pemadaman rem listrik, perlu jelas apakah transformator magnetik stimulasi bersamaan dengan transformator rem.