A fémszerelő és a teljesítményátalakító változásainak megértése

A rectifikációs transzformátorok és az erőművek transzformátorai közötti különbségek

A rectifikációs transzformátorok és az erőművek transzformátorai is a transzformátor családhoz tartoznak, de alapvetően eltérnek alkalmazásukban és funkcionális jellemzőikben. A huzalos oszlopokon általában található erőművek transzformátorai, míg a gyárakban az elektrolitikus cellák vagy elektroplázma berendezések ellátására szolgáló transzformátorok általában rectifikációs transzformátorok. Az ő különbségeik megértéséhez három aspektust kell megvizsgálni: működési elv, szerkezeti jellemzők, és működési környezet.

Funkcionális szempontból az erőművek transzformátorai főleg a feszültség szintjének konvertálásával foglalkoznak. Például a generátor kimeneti 35 kV-t 220 kV-ra emelik hosszú távú továbbításra, majd 10 kV-ra csökkentik a közösségi elosztásra. Ezek a transzformátorok olyan mozgatóként viselkednek a villamos rendszerben, amelyek csak a feszültség-transzformációra koncentráljanak. Ellenben a rectifikációs transzformátorok AC-DC konverzióra vannak tervezve, általában együttműködnek rectifikáló eszközökkel, hogy a váltakozó áramot specifikus egyirányú feszültséggé alakítsák. Például a metró trakció rendszereknél a rectifikációs transzformátorok a hálózati váltakozó áramot 1,500 V DC-vé alakítják a vonatok meghajtásához.

A szerkezeti tervezés jelentős különbségeket mutat. Az erőművek transzformátorai a feszültség lineáris transzformációjára helyezik a hangsúlyt, pontos tekercsarányokkal a magas- és alacsonyfeszültségű tekercsek között. A rectifikációs transzformátorok azonban figyelembe kell veszniük a rectifikáció során keletkező harmonikusokat. Másodlagos tekercseik gyakran speciális konfigurációkat használnak, mint például több ág vagy delta kapcsolat, hogy meghatározott harmonikus rendeket tartsanak le. Például egy gyártó ZHSFPT modellje háromtekercsű szerkezetet használ, fáziskülönbségi tervezéssel, hogy hatékonyan csökkentse a hálózaton a 5. és 7. harmonikus zavarokat.

A maganyag kiválasztása is tükrözi a funkcionális igényeket. Az erőművek transzformátorai általában standard szilíciumvasot használnak alacsony veszteség és magas hatékonyság miatt. A rectifikációs transzformátorok, amelyek nem szinuszos áramokkal szembesülnek, gyakran magas permeabilitású hűtött szilíciumvasot használnak; néhány nagy teljesítményű modell akár amorfhuzalú magokat is. A tesztadatok azt mutatják, hogy ugyanazon a kapacitáson a rectifikációs transzformátorok általában 15%-20%-kal magasabb üresjáratveszteségekkel rendelkeznek, mint az erőművek transzformátorai, mivel sajátos működési stresszeket tapasztalnak.

A működési feltételek drasztikusan eltérőek. Az erőművek transzformátorai relatív stabil terhelés mellett működnek, rögzített 50 Hz hálózati frekvenciával, -25°C és 40°C közötti környezőhőmérséklettel. A rectifikációs transzformátorok összetettebb feltételekkel szembesülnek: az alumínium-elektrolizis telepek naponta több tucat terhelési fluktuációt tapasztalhatnak, az instantáneus áramugrással a nominális értéken felül 30%-kal. Tényezőmérések egy smelterben azt mutatták, hogy a rectifikációs transzformátor tekercsének forró pontjainak hőmérséklete az elektrolizissor indításakor 70°C-ról 105°C-re emelkedhet, ami magasabb hőstabilitást követel az izolációs anyagoktól.

A védelmi tervezések ennek megfelelően is eltérőek. Az erőművek transzformátorai a villám és nedvességvédelemre összpontosítanak, általában IP23 besorolással. A rectifikációs transzformátorok, amelyek gyakran korrodáló gázokkal teli ipari környezetben vannak telepítve,锈钢外壳和更高的防护等级，如IP54。一些化工厂甚至为其整流变压器配备了加压通风系统，以防止酸性气体侵入。

Karbantartási ciklusok is eltérőek. A szabványos erőművek transzformátorai országos előírások szerint minden hat évben kerülnek alapos ellenőrzésre. Ugyanakkor egy acélcsoport karbantartási jegyzéke szerint a folyamatos öntési sorokban álló rectifikációs transzformátorok szélsőpontjainak cserére kétszer évente, valamint tekercs deformációs tesztekre háromszor évente van szükség, mert a rectifikációs feltételek erősebb mechanikai stresszei gyorsítják az öregedést.

A költségstruktúrák is jelentősen eltérőek. Egy 1,000 kVA-os egység esetén egy szabványos erőművek transzformátorja körülbelül 250,000 RMB-ba kerül, míg egy hasonló rectifikációs transzformátor általában 40% felett van. Ez a bonyolult tekercsstruktúrák és a hozzáadott harmonikus-szűrési komponensek növekvő anyaghasználatából adódik. Egy gyár termelési adatai szerint a rectifikációs transzformátorok 18%-kal több réz és 12%-kal több szilíciumvas használatát igénylik, mint az egyenértékű erőművek transzformátorai.

Az alkalmazási szcenáriók is egyértelműen különbözőek. Az erőművek transzformátorai széles körben jelen vannak az átalakítóállomásokban, lakóterületeken és kereskedelmi komplexekben, alapvető energiaszolgáltatást nyújtva. A rectifikációs transzformátorok specializált iparágakban szolgálnak: vasúti trakció átalakítóállomások, klór-sóda gyárak elektrolizisszobák, és fotovoltaikus állomás inverter rendszerei. Például, egy napenergia-farm 24 rectifikációs transzformátort telepített, hogy a fotovoltaikus panelekből származó egyirányú áramot hálózathoz illeszkedő váltakozó árammá alakítson.

A technikai paraméterek is eltérőek. Az erőművek transzformátorai általában 4%-8% közötti rövidzárlat-ellenállásukkal rendelkeznek, a rendszer stabilitásának optimalizálása érdekében. A rectifikációs transzformátoroknál precíz ellenállás-számítás szükséges; egy modell tervezési dokumentuma 8.5%-ot határoz meg, hogy a hibajáratot korlátozza és biztonságos rectifikációs működést biztosítson. A hőmérséklet-emelkedés tekintetében az erőművek transzformátorai 95°C-ig korlátozzák a felső olajhőmérsékletet, míg a rectifikációs transzformátorok ideiglenesen 105°C-ig engedélyeznek, ahogy a technikai specifikációkban kifejezetten kimondják.

Az energiahatékonysági normák is eltérőek. Az erőművek transzformátorainak meg kell felelniük a GB 20052 hatékonysági osztályoknak, szigorú korlátozásokkal az üresjárat- és terhelés-veszteségekre az I. osztályban. A rectifikációs transzformátorok még nem tartoznak kötelező országos hatékonysági normák alá, bár a vezető gyártók követik az IEEE C57.18.10-et. Összehasonlító tesztadatok szerint a fejlett rectifikációs transzformátorok 12%-kal magasabb teljes hatékonyságot érnek el, mint a hagyományos modellek, évi tízezrek RMB-nyi villamos energia költségek megtakarításával.

A kiválasztás nagyban függ az alkalmazástól. Egy lakóterületi elosztóállomáshoz egy SCB13 száraz erőművek transzformátor elegendő. Egy elektroplázma sorhoz egy egyensúlyozó reaktorral felszerelt rectifikációs transzformátor, mint a ZHS sor, szükséges. Figyelmeztető példa egy autógyár, amely tévedésből elektroforetikus festésre szabványos erőművek transzformátort használt, ami DC-elmozdulás miatt a mag szenvedése, és három hónapon belül a tekercsek kiégése történt.

A jövőbeli trendek is eltérőek. Az erőművek transzformátorai intelligens irányba fejlődnek, sok új modell online monitorozást integrál. A rectifikációs transzformátorok további áttöréseket érnek el a harmonikusok csökkentésében; egy márkának legfrissebb modellje dinamikus feszültség-szabályozást használ, hogy a beviteli oldali harmonikus torzítást 28%-ról 5%-ra csökkenti. Ezek a technológiai fejlődések szorosan összhangban állnak az ő megfelelő alkalmazási igényeikkel.