Innovativ va umumiy navoy qurilishi 10kV juft bo'lgan yuqori bosqichli transformatorlar uchun

1.Yangi qoldiruv strukturalari 10 kV sinfiga oid zamonaviy baland darjali transformatorlar uchun

1.1 Zonal va qismi polimerlangan shifobaxsh struktura

• Ikki U shakldagi ferrit yadrosi yadro birlikka aylanish uchun ulashiladi yoki seriya/seriya-paralel yadro modullariga ko'proq o'rnatiladi. Asosiy va ikkinchi bobinlar mos ravishda yadroning chap va o'ng tomondagi to'g'ri qo'yog'lariga o'rnatiladi, bu yerda yadro ulash maydoni chegaraviy qatman sifatida ishlaydi. O'xshash turdagi qoldiruvlar bir xil tomonda guruhlantiriladi. Baland darjali yo'qotmalarini kamaytirish uchun litz siymo tanlanadi.

• Faqat baland darjali qoldiruv (yoki asosiy) epoksid resina bilan to'liq polimerlangan. Asosiy va yadro/ikkinchi orasiga PTFE listi joylashtiriladi, etkazishga ishonchli dielaktik tizimni ta'minlash uchun. Ikkinchi payvandining yuzi izolyatsiya kagazi yoki ipakcha bilan o'rtib olinadi.

• Shu dizayn yordamida ventilatsiya kanallari (qoldiruvlar orasidagi bo'shliqlar va chap va o'ng qo'yog'larda ikkinchi qoldiruvlar orasidagi bo'shliqlar) va magnit yadrolar orasidagi bo'shliqlar saqlanadi, bu esa issiq nashrini nihoyatda yaxshilaydi, samaradorlik va narxni kamaytiradi, hamda dielektirik quvvatni saqlaydi—bu ≥10 kV izolyatsiya qo'llanmalari uchun mos keladi.

1.2 Modulyarni dizayn va yer ostiga ulangan litz siymo elektr maydoni himoyasi

• Baland darjali va past darjali qoldiruv modullari alohida polimerlangan va keyin yadro birlikkasiga o'rnatiladi. Modullar orasida havo bo'shliqlari saqlanadi, bu montaj va sovuqqa yordam beradi, va xato paytlarida buzilgan modullar alohida almashtirilishi mumkin, bu servisni yaxshilaydi.

• Yer ostiga ulangan litz siymo asosidagi elektr maydoni himoyaviy qatnovlar baland darjali qoldiruvning ichki va tashqi tomonlariga kirita oladi. Bu baland darjali elektr maydonini asosan baland dielektirik quvvatli epoksid polimerlangan hududda cheklab qoladi, bu esa elektr maydoni pasaytirish uchun aniq qoldiruv masofasini talab etmasdan qisman yo'qotma (PD) riskini nihoyatda kamaytiradi.

• Litz siymo himoyaviy qatnovi bitta nuqtada yerdan ulangan holda ochiq doira qilib qoldirilishi mumkin, bu elektr maydoni shakllantirishni ta'minlaydi va odamlar aralashligini oldini oladi. Qoldiruvlar va yadro orasidagi ventilatsiya kanallari saqlanadi, bu esa semi-ventilyatsiya sovuq va kichraytirishni birlashtiradi.

1.3 Segmentlangan qoldiruv va elektr maydoni shakllantirish

• Aksial segmentlar va segmentlash riblarini izolyatsiya bobiniga qo'shish orqali asosiy va ikkinchi qoldiruvlar "segment guruhlari" bo'lib o'rta tartibga solinishi mumkin. Bu inter-layer voltaj gradiyentlarini va ekvivalent parasit kapasitansni nihoyatda kamaytiradi, uzatiladigan EMI-ni pasaytiradi va voltaj tarqalganini yaxshilaydi.

• Segmentlar soni n va qatlar soni analitik yoki empirik formulalar orqali aniqlanadi (masalan, n = −15.38·lg k₁ − 18.77, bu yerda k₁ asosiy/ikkinchi o'z-o'ziga kapasitans va o'zaro kapasitans nisbatlarining eng kam qiymati), bu hajm, chiqarilgan induktivlik va parasit kapasitans orasida optimal kompromissni ta'minlaydi—baland quvvat, baland darjali, baland darjali ishlatish uchun ideal.

1.4 Kompozitsiya qoldiruvlar va integratsiya suyuvi sovuq

• Yadro ikkita qoldiruv hududlarga ajratiladi. Kompozitsiya qoldiruv yondashmani foydalaniladi: birinchi kompozitsiya qoldiruv (masalan, asosiy) ichki qatlardan tashqari qatlargacha o'rnatiladi va leadlar saqlanadi; keyin, ikkinchi hududda, ikkinchi kompozitsiya qoldiruv (masalan, ikkinchi) saqlangan leadlardan foydalanib teskarisiga o'rnatiladi. Bu inter-layer bo'shliqlarni kengaytiradi va qoldiq zaryadni kamaytiradi, baland darjali ishonch va omillik muddatni yaxshilaydi.

• Tashqi yadro divarasida non-kontakt suyuvi sovuq kanallarini integratsiya qilish uchun rel'ef slotlari mashinalanadi, bu montaj paytida mexanik zarar risoslari bilan sovuqni yaxshilaydi. Kompozitsiya izolyatsiya PI/PTFE laminatlardan iborat va qadam-qadam konfiguratsiyada joylashtirilgan, bu esa yetarli kriepaz masofasini va yuqori sifatli polimerlangan to'ldirishni ta'minlaydi.

1.5 Yangi qoldiruv texnikalari va yo'qotma kontrol yo'llari

PDQB (Quvvat Differensial Kvadratura Bridge) qoldiruv texnikasi kirg'iziladi: optimallashtirilgan qoldiruv topologiyasi va joylashuvi orqali dermis va yaqin joy effektlari—va shunday qilib baland darjali yo'qotmalar—nihoyatda pasaytiriladi. Bu hisob-kitoblarda 99.5% dan yuqori bog'lovchilik effektivligini, 10 kV izolyatsiya imkoniyatini, nazorat qilinadigan chiqarilgan induktivlik va past tarqalgan kapasitansni ta'minlaydi—bu 30–400 kW, 4–50 kHz baland darjali baland darjali qo'llanmalarni moslashtirish uchun mos keladi.

2. Umumiy qoldiruv strukturalari 10 kV sinfiga oid baland darjali transformatorlar uchun

2.1 Asosiy qoldiruv konfiguratsiyalari va qo'llanma scenariylari

• Ko'p qatli silindrik: Muntazam ishlab chiqarish jarayoni; inter-layer izolyatsiya va sovuq kanallarini o'rnatish oson; o'rtacha va yuqori voltajli davomli qoldiruvlar uchun mos keladi.

• Ko'p segmentli qatli: Ko'p aksial segmentlar izolyatsiya kagazi ringlari orqali ajratilgan; inter-layer voltaj gradiyentini va maydon to'plamini nihoyatda kamaytiradi; HV qoldiruvlarda qisman yo'qotmani pasaytirish uchun ko'pincha ishlatiladi.

• Davomli (diskli): Bir nechta disk bo'limlari aksial qatordan tashkil topgan; yaxshi mexanik quvvat va sovuq xususiyatlarini ta'minlaydi; yuqori quvvat/yuqori voltajli qo'llanmalari uchun mos keladi.

• Ikkita disk: Har bir guruhda ikki disk, seriya/paralel ulangan; yuqori aralik yoki maxsus maqsadli HV qoldiruvlar uchun ideal.

• Spiral: Bitta/ikki/to'rt spiral; sodda struktura; yuqori aralik LV qoldiruvlari yoki yuk ostidagi tap changi qoldiruvlari uchun mos keladi; tebratma soni cheklanadi.

• Aluminium foliya silindrik: Har qavat uchun bir navbat aluminium foliyadan foydalaniladi; yuqori joy ishlatilish darajasi va avtomatlashtirishga mos; kichik va o'rtacha HV vinchlar uchun qulay.

Bu standart HV vinch tuzilmasi elektr energiyasi transformatorlari uchun standart bo'lib, 10 kV sinfli yuqori voltajli yuqori chastotali transformatorlarda izolyatsiyani va issiq xarakteristikasini yaxshilash uchun keng tarqalgan yoki takomillashtirilgan.

2.2 Yuqori voltajli yuqori chastotali qo'llanmalarga mos keluvchi tipikal vinch tuzilmasi va jarayonlari

• Markaziy silindrik (qavatli) tuzilma: Ichki yuqori voltajli vinch, tashqi esa past voltajli vinch (yoki aksincha); har qavat orasida izolyatsiya bilan ta'minlangan ko'p qavatli dizayn; elektr maydonini taqsimlash va PD xususiyatini yaxshilash uchun segmentlangan tuzilma ishlatilishi mumkin.

• Segmentatsiya va aralash: Yuqori voltajli vinch bir nechta bobinlarga bo'linib, chet elon tortilgan/segmentlangan usulda joylashtiriladi, shunda qavat orasidagi voltaj gradienti va parasit kapasitiv kamayadi, emittirlangan EMI cheklanadi va voltaj uniformaligini yaxshilaydi.

• Faraday va elektrostatik himoya: Muntazam nuqtada ulangan moliya foliya yoki konduktiv qatlamlar asosiy/ikkinchi vinchlar orasiga yoki vinchlar atrofiga joylashtiriladi, umumiy rejim kapasitivini va kutilmagan sarflarni kamaytiradi; himoya qatlami vinch eniga mos kelishi va izolyatsiyani yopishga olib kela oladigan ottirilgan tomonlarni oldini olish kerak.

• Konduktor va oqim mintaqasini optimallashtirish: Litz wire, ichki konduktorlar yoki moliya foliya HV/yuqori oqimli ikkinchi vinchlar uchun tanlanadi, shunda skin/proximity effektlari cheklanadi, AC muqotaroti (Rac) va moliya yo'qotilishi kamayadi; oqim mintaqasi (J) va issiq o'sishi ozroq va xavfsizlik qoidalaridan o'tmaydigan chegaralarda nazorat qilinadi.

• Izolyatsiya va yurish masofasi dizayni: Barjerlar, uch marginlar, ro'pdagi terminal va kombinatsiya qilinadigan inter-layer/inter-winding izolyatsiya ishlatiladi; yurish masofasi va bo'shliq kasr-kasr aniqlangan zarar darajasiga va voltaj sinfiga qarab dizayn qilinadi; vakuum impregnation/potting dielektrik quvvatini va issiq oqishini yaxshilash uchun qo'llanilishi mumkin.

Bu tuzilma va jarayonlar izolyatsiya darajasi, parasit parametrlari va quvvat reytngi orasidagi tavazunni saqlashga yaqin bog'liq—bu inzhenerlik amaliyotasida etkisiz 10 kV izolyatsiyasini ko'rsatish uchun muhimdir.

2.3 Yuqori voltajli ikkinchi vinchning chiqish usullari (vinch tuzilmasiga juda bog'liq)

• Voltaj ko'paytiruvchi to'g'rilash: To'g'rilash tomonida bir nechta bosqichli voltaj ikkilantirish vinch bosqichi bo'yicha voltaj stressini va parasit kapasitivini aniq qilib kamaytiradi, izolyatsiya dizaynini yengillaydi. Ammo, bu yuk transienatlari/qismi shortdan o'zroq egsiz va tebranish oqimlariga murakkab. Amaliyotda, adolatli ravishda ikki bosqichdan ko'proq ishlatilmaydi, shuning uchun oqim cheklovlari va himoya strategiyalari talab etiladi.

• Serially/parallel combination: Ikkinchi vinch bir nechta bobin paketlariga ajratiladi, ular ichki yoki to'g'rilashdan keyin seriya/parallel ulanish orqali istalgan voltaj/quvvatga erishadi. Barcha paketlar bir xil magnetik devordan foydalanadi, modulyar dizayn va voltaj balansini yengillaydi—yuqori quvvat chiqishi uchun ideal.

Ikki usul ham vinch segmentatsiyasi, himoya qatlami va izolyatsiya oynasi bilan integrallangan dizayn talab qiladi, shunda voltaj stressi, samaradorlik, EMI va issiq xarakteristikalar orasidagi tavazunni saqlash mumkin.

2.4 Tuzilma tanlov qoidalari (Tezkor inzhenerlik havolasi)

• Elektr maydonining uniformaligini va PD nazoratini ustuvor qilish: Segmentlangan yoki davomli (diskli) HV vinchlar, Faraday himoyasi, uch marginlar va barjerlar bilan birlashtiriladi; zarur bo'lganda vakuum impregnation/potting tavsiya etiladi.

• Yuqori oqim va past moliya yo'qotishni ustuvor qilish: Ikkinchi vinch uchun Litz wire yoki moliya foliya ishlatilsin; ichki interleaved yoki sandwich vinchlar qo'llanilsin, shunda tekislik induktivligi va Rac minimalga soling; tashqi himoya qatlami va izolyatsiya mustahkamlansin.

• Montaj va servis qilishni ustuvor qilish: Seriya/parallel ulanish orqali oson voltaj balansi, testlash va xato alohidadagi modulyar ikkinchi vinch paketlari qo'llanilsin; quvvat va transien talablari asosida to'g'rilash tomonida voltaj ko'paytiruvchi (≤2 bosqich) yoki seriya/parallel kombinatsiya tanlanishi mumkin.