1 Γιατί πρέπει να είναι η καρδιά του μετατροπέα συνδεδεμένη στη γη;
Κατά την κανονική λειτουργία των μετατροπέων, η καρδιά πρέπει να έχει μία αξιόπιστη σύνδεση με τη γη. Χωρίς σύνδεση με τη γη, θα υπήρχε ένα πλανόμενο φυσικό δυναμικό μεταξύ της καρδιάς και της γης, που θα προκαλούσε επεισόδια εκτόξευσης. Η σύνδεση με τη γη σε ένα σημείο εξαλείφει τη δυνατότητα πλανόμενου δυναμικού στην καρδιά. Ωστόσο, όταν υπάρχουν δύο ή περισσότερα σημεία σύνδεσης με τη γη, τα ανισόμοιρα δυναμικά μεταξύ των τμημάτων της καρδιάς δημιουργούν κυκλοφορίες ρεύματος μεταξύ των σημείων σύνδεσης, προκαλώντας θερμαντικές βλάβες πολλαπλών σημείων σύνδεσης με τη γη. Οι βλάβες σύνδεσης με τη γη μπορούν να προκαλέσουν τοπική υπερθέρμανση. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η θερμοκρασία της καρδιάς αυξάνεται σημαντικά, ενεργοποιώντας τον ειδοποιητή ανεμών, και μπορεί να προκαλέσει την ενεργοποίηση της προστασίας από βαριά αέρια. Τα τοπικά υπερθερμισμένα τμήματα της καρδιάς δημιουργούν μικρούς κύκλους μεταξύ των στρωμάτων, αυξάνοντας τις απώλειες στην καρδιά και επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση και τη λειτουργία του μετατροπέα, μερικές φορές απαιτούμενη η αντικατάσταση των σιλικονιούχων χάλυβα της καρδιάς. Συνεπώς, οι καρδιές των μετατροπέων πρέπει να έχουν ακριβώς ένα σημείο σύνδεσης με τη γη - ούτε περισσότερα ούτε λιγότερα.
2 Γιατί χρησιμοποιούνται σιλικονιούχα χάλυβα για την κατασκευή της καρδιάς των μετατροπέων;
Οι κοινές καρδιές των μετατροπέων κατασκευάζονται από σιλικονιούχα χάλυβα. Το σιλικονιούχο χάλυβα είναι χάλυβας που περιέχει σιλικό (επίσης γνωστό ως άμμος) σε ποσοστό 0,8-4,8%. Το σιλικονιούχο χάλυβα χρησιμοποιείται επειδή έχει εξαιρετικές μαγνητικές ιδιότητες και μπορεί να παράγει υψηλή πυκνότητα μαγνητικού ροής σε ενεργοποιημένες σπείρες, επιτρέποντας την επίτευξη μικρότερων διαστάσεων των μετατροπέων. Οι μετατροπείς λειτουργούν πάντα υπό όρους εναλλασσόμενης ροής, με απώλειες ενέργειας να συμβαίνουν όχι μόνο στην αντίσταση των σπειρών, αλλά και στην καρδιά υπό εναλλασσόμενη μαγνητοποίηση. Οι απώλειες ενέργειας στην καρδιά ονομάζονται "σιδηρούχες απώλειες", αποτελούμενες από "απώλειες ιστορικής μνήμης" και "απώλειες περιστροφικών ρευμάτων". Οι απώλειες ιστορικής μνήμης συμβαίνουν κατά τη μαγνητοποίηση λόγω της μαγνητικής ιστορικής μνήμης, με την απώλεια να είναι ανάλογη με την έκταση του κύκλου ιστορικής μνήμης του υλικού. Το σιλικονιούχο χάλυβα έχει στενό κύκλο ιστορικής μνήμης, που οδηγεί σε μικρότερες απώλειες ιστορικής μνήμης και μειωμένη θέρμανση.
Εάν το σιλικονιούχο χάλυβα έχει αυτά τα πλεονεκτήματα, γιατί να μην χρησιμοποιηθούν συνεχής κύκλοι; Διότι οι στρωτές καρδιές μειώνουν άλλον τύπο σιδηρούχων απωλειών - τις απώλειες περιστροφικών ρευμάτων. Κατά τη λειτουργία, το εναλλασσόμενο ρεύμα στις σπείρες δημιουργεί εναλλασσόμενη μαγνητική ροή, που επαναφέρει ρεύματα στην καρδιά. Αυτά τα επαναφερόμενα ρεύματα κυκλοφορούν σε κλειστά περίγυρα κάθετα στην κατεύθυνση της ροής, δημιουργώντας περιστροφικά ρεύματα που προκαλούν θέρμανση. Για να μειωθούν οι απώλειες περιστροφικών ρευμάτων, οι καρδιές των μετατροπέων χρησιμοποιούν στρωτά σιλικονιούχα χάλυβα, που αναγκάζουν τα περιστροφικά ρεύματα να διασχίσουν στενές διαδρομές με μικρότερη διατομή, αυξάνοντας την αντίσταση. Επιπλέον, το σιλικόνιο στο χάλυβα αυξάνει την αντίσταση, μειώνοντας περαιτέρω τα περιστροφικά ρεύματα. Οι καρδιές των μετατροπέων χρησιμοποιούν συνήθως σιλικονιούχα χάλυβα 0,35 mm πάχου, κομμένα σε μέγεθος και στρωμένα σε "E-I" ή "C" σχήμα. Θεωρητικά, πιο λεπτά στρώματα και στενότερες λωρίδες θα μείωναν καλύτερα τα περιστροφικά ρεύματα. Αυτό θα μείωνε τις απώλειες περιστροφικών ρευμάτων, μειώνοντας την θερμαντική αύξηση και οικονομώντας υλικά. Ωστόσο, η πρακτική κατασκευή καρδιών λαμβάνει υπόψη πολλούς παράγοντες - εξαιρετικά λεπτά στρώματα θα αυξάνουν σημαντικά το κόστος εργασίας και θα μειώνουν την αποτελεσματική διατομή της καρδιάς. Συνεπώς, τα διαστήματα των σιλικονιούχων χαλυβών για τις καρδιές των μετατροπέων πρέπει να ισορροπούν διάφορες σκέψεις για να επιτευχθεί η βέλτιστη σχεδίαση.
3 Ποιο είναι το εύρος προστασίας της προστασίας Buchholz (αέρια);
4 Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της διαφορικής προστασίας κυρίου μετατροπέα και της προστασίας Buchholz;
5 Πώς να αντιμετωπιστούν οι βλάβες των ψυκτικών συστημάτων κυρίου μετατροπέα;
6 Ποιες επιπτώσεις έχουν όταν μετατροπείς που δεν πληρούν τις συνθήκες παράλληλης λειτουργίας λειτουργούν παράλληλα;
Όταν μετατροπείς με διαφορετικές λόγους μετατροπής λειτουργούν παράλληλα, αναπτύσσονται κυκλικοί ρεύματες, επηρεάζοντας την εξόδια ικανότητα των μετατροπέων. Όταν μετατροπείς με διαφορετικές ποσοστιαίες αντιστάσεις λειτουργούν παράλληλα, οι φορτίες δεν μπορούν να κατανέμονται σύμφωνα με τους λόγους ικανότητας των μετατροπέων, επηρεάζοντας επίσης την εξόδια ικανότητα. Όταν μετατροπείς με διαφορετικές ομάδες συνδέσεων λειτουργούν παράλληλα, θα προκύψουν σύνδεσμοι στους μετατροπείς.
7 Τι προκαλεί τα παρανόμαλα ήχη στους μετατροπείς;
8 Πότε δεν πρέπει να πραγματοποιείται παραμέτρωση του μετατροπέα μεταβαλλόμενων βαθμών υπό φορτίο;
9 Τι αντιπροσωπεύουν τα ρυθμιζόμενα τιμές στην ετικέτα ενός μετατροπέα;
Οι ρυθμιζόμενες τιμές των μετατροπέων είναι προδιαγραφές που ορίζονται από τους κατασκευαστές για την κανονική λειτουργία των μετατροπέων. Η λειτουργία μέσα σε αυτές τις ρυθμιζόμενες τιμές εξασφαλίζει μακροχρόνια αξιόπιστη λειτουργία με καλή απόδοση. Οι ρυθμιζόμενες τιμές περιλαμβάνουν:
10 Γιατί οι αντιστροφείς πηγής ρεύματος απαιτούν μεγαλύτερη ικανότητα μετατροπέα;
Η σχεδίαση των μετατροπέων συνήθως λαμβάνει υπόψη την ρυθμιζόμενη ικανότητα αντί για την ρυθμιζόμενη ισχύ, καθώς το ρεύμα σχετίζεται μόνο με την ρυθμιζόμενη ικανότητα. Για τους αντιστροφείς πηγής τάσης, ο παράγοντας εξόδου είναι κοντά στο 1, οπότε η ρυθμιζόμενη ικανότητα και η ρυθμιζόμενη ισχύς είναι σχεδόν ίσες. Οι αντιστροφείς πηγής ρεύματος είναι διαφορετικοί - ο παράγοντας εξόδου του μετατροπέα στην εισόδου τους ισούται το πολύ με τον παράγοντα εξόδου του φορτίου ενδυνάμωσης. Συνεπώς, για το ίδιο φορτίο μοτέρ, η ρυθμιζόμενη ικανότητα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τους μετατροπείς που χρησιμοποιούνται με αντιστροφείς πηγής τάσης.
11 Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα του μετατροπέα;
Η επιλογή πυρήνα σχετίζεται με την τάση, ενώ η επιλογή ηλεκτροδοχού σχετίζεται με το ρεύμα - η πάχος του ηλεκτροδοχού επηρεάζει άμεσα την θερμοπαραγωγή. Άλλα λέγοντας, η ικανότητα του μετατροπέα σχετίζεται μόνο με την θερμοπαραγωγή. Για έναν καλά σχεδιασμένο μετατροπέα που λειτουργεί σε κακές συνθήκες αποδόσεως θερμότητας, ένας 1000kVA μετατροπέας μπορεί να λειτουργήσει σε 1250kVA με ενισχυμένη ψύξη. Επιπλέον, η ρυθμιζόμενη ικανότητα σχετίζεται με την επιτρεπτή θερμική αύξηση. Για παράδειγμα, ένας 1000kVA μετατροπέας με επιτρεπτή θερμική αύξηση 100K μπορεί να υπερβεί την 1000kVA ικανότητα αν επιτραπεί να λειτουργήσει σε 120K σε ειδικές συνθήκες. Αυτό δείχνει ότι η βελτίωση των συνθηκών ψύξης του μετατροπέα μπορεί να αυξήσει την ρυθμιζόμενη ικανότητα. Αντίστροφα, για την ίδια ικανότητα αντιστροφέα, η μέγεθος του κιβωτίου του μετατροπέα μπορεί να μειωθεί.
12 Πώς να βελτιωθεί η απόδοση του μετατροπέα;
13 Γιατί να επιταχύνετε την τεχνική αναβάθμιση των μετατροπέων κατανομής με υψηλή κατανάλωση ενέργειας;
Οι μετατροπείς κατανομής με υψηλή κατανάλωση ενέργειας αναφέρονται κυρίως στους μετατροπείς SJ, SJL, SL7, S7, οι οποίοι έχουν πολύ υψηλότερες απώλειες σιδήρου και χαλκού σε σύγκριση με τους παρόμοιους μετατροπείς S9. Για παράδειγμα, σε σύγκριση με το S9, το S7 έχει 11% υψηλότερες απώλειες σιδήρου και 28% υψηλότερες απώλειες χαλκού. Νεότεροι μετατροπείς όπως τα S10 και S11 είναι ακόμη πιο ενεργειακά αποδοτικοί από το S9, ενώ οι μετατροπείς αμορφού συνθέτου έχουν απώλειες σιδήρου ισοδύναμες μόνο με το 20% των μετατροπέων S7. Οι μετατροπείς έχουν συνήθως ζωή χρήσης μερικών δεκαετιών. Η αντικατάσταση των μετατροπέων με υψηλή κατανάλωση ενέργειας με μοντέλα υψηλής απόδοσης όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση μετατροπής ενέργειας, αλλά επιτυγχάνει επίσης σημαντικές εξοικονομήσεις ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ζωής τους.
14 Τι είναι η ροή Foucault; Ποια βλάβη προκαλεί η ροή Foucault;
Όταν η εναλλακτική ροή ρέει μέσα σε έναν ηλεκτροδότη, δημιουργεί εναλλακτικό μαγνητικό πεδίο γύρω από τον ηλεκτροδότη. Αυτό το εναλλακτικό πεδίο επικαλύπτει ροές μέσα σε στερεούς ηλεκτροδότες. Επειδή αυτές οι επικαλυμμένες ροές σχηματίζουν κλειστές ορμές μέσα στον ηλεκτροδότη, όπως οι θάλασσες, ονομάζονται ροές Foucault. Οι ροές Foucault όχι μόνο απορρίπτουν ηλεκτρική ενέργεια, μειώνοντας την απόδοση της εξοπλισμού, αλλά προκαλούν επίσης θέρμανση σε ηλεκτρικά συστήματα (όπως τα πυρήνες των μετατροπέων), με δυνητική επίδραση στην κανονική λειτουργία της εξοπλισμού όταν είναι σοβαρή.
15 Γιατί η άμεση προστασία του μετατροπέα πρέπει να αποφεύγει την χαμηλή τάση στον σύντομο ρεύματος;
Αυτό λαμβάνει υπόψη κυρίως την επιλεξιμότητα στη λειτουργία της προστασίας συνδέσμων. Η άμεση προστασία από την πλευρά υψηλής τάσης καλύπτει κυρίως σοβαρές εξωτερικές βλάβες του μετατροπέα. Κατά τη ρύθμιση, αν η προστασία δεν αποφεύγει το μέγιστο σύντομο ρεύμα στην πλευρά χαμηλής τάσης του μετατροπέα, η περιοχή προστασίας θα επεκταθεί στις γραμμές εξόδου χαμηλής τάσης, καθώς οι τιμές του σύντομου ρεύματος δεν αλλάζουν σημαντικά σε μικρή απόσταση κοντά στην έξοδο χαμηλής τάσης. Αυτό θα θέσει σε κίνδυνο την επιλεξιμότητα. Ενώ η μη επιλεξιμότητα είναι πιο αξιόπιστη, δημιουργεί λειτουργικές δυσκολίες. Για παράδειγμα, πολλά βιομηχανικά πάρκα έχουν κυρίως διανομή 10kV (λείτουργος 10kV + προστατικά στροφοίδια), με κάθε εργαστήριο να έχει κυκλώματα χαμηλής τάσης (μονάδες κυκλικής διανομής + μετατροπείς). Αν τα προστατικά στροφοίδια δεν αποφεύγουν το μέγιστο σύντομο ρεύμα στην πλευρά χαμηλής τάσης, τα κύρια τελικά χαμηλής τάσης (φορτικά στροφοίδια και προστατικά στροφοίδια) και τα προστατικά στροφοίδια υψηλής τάσης θα λειτουργήσουν, προκαλώντας λειτουργικές δυσκολίες.
16 Γιατί δεν επιτρέπεται να έχουν ταυτόχρονα ημιτελείς δύο παράλληλοι μετατροπείς;
Σε συστήματα μεγάλων ρευμάτων, για να ικανοποιηθούν τα απαιτήματα συντονισμού ευαισθησίας της προστασίας συνδέσμων, κάποιοι κύριοι μετατροπείς πρέπει να είναι ημιτελείς, ενώ άλλοι παραμένουν άημιτελείς. Σε σταθμό με δύο κύριους μετατροπείς, η μη ημιτελής σύνδεση των δύο ημιτελών κύρια προσανατολίζεται κυρίως στη συντονισμό της προστασίας των μηδενικών ρευμάτων και των μηδενικών τάσεων. Σε υποσταθμούς με πολλούς παράλληλους μετατροπείς, συνήθως μερικά ημιτελή κύρια μετατροπέων είναι ημιτελή, ενώ άλλα παραμένουν άημιτελείς. Αυτό περιορίζει το ρεύμα συνδεδεμένων σε λογικά επίπεδα και μειώνει την επίδραση των αλλαγών τρόπου λειτουργίας στη μέγεθος και την κατανομή των μηδενικών ρευμάτων στο δίκτυο, βελτιώνοντας την ευαισθησία των συστημάτων προστασίας μηδενικών ρευμάτων.
17 Γιατί πρέπει να εκτελεστούν δοκιμές άμεσης σύνδεσης πριν την επιχείρηση νέων ή επισκευασμένων μετατροπέων;
Η αποσύνδεση ενός μετατροπέα χωρίς φορτίο από το δίκτυο δημιουργεί παρακμικές υπερτάσεις. Σε συστήματα μικρών ρευμάτων, αυτές οι υπερτάσεις μπορούν να φτάσουν 3-4 φορές την ρυθμισμένη φάση τάσης· σε συστήματα μεγάλων ρευμάτων, μπορούν να φτάσουν 3 φορές την ρυθμισμένη φάση τάσης. Συνεπώς, για να επαληθευτεί εάν η επένδυση του μετατροπέα μπορεί να αντέξει την ρυθμισμένη τάση και τις παρακμικές υπερτάσεις, πρέπει να εκτελεστούν πολλές δοκιμές άμεσης σύνδεσης πριν την επιχείρηση. Επιπλέον, η ενεργοποίηση ενός μετατροπέα χωρίς φορτίο παράγει ρεύμα μαγνητοποίησης, το οποίο μπορεί να φτάσει 6-8 φορές την ρυθμισμένη ροή. Επειδή το ρεύμα μαγνητοποίησης παράγει σημαντικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, οι δοκιμές άμεσης σύνδεσης επαληθεύουν επίσης τη μηχανική αντοχή του μετατροπέα και εάν η προστασία συνδέσμων μπορεί να μην λειτουργήσει σωστά.