एचवीडीसी रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर: तकनीकी विशेषताएं

I. उपकरण पोजिशनिंग

एचवीडीसी कनवर्टर ट्रांसफार्मर कनवर्टर स्टेशन का एक मुख्य घटक है, जो एसी ग्रिड को थाइरिस्टर कनवर्टर वाल्व से जोड़ता है। यह विद्युत अलगाव, हार्मोनिक दमन, मैग्नेटोमोटिव बल संतुलन और गलती वर्तमान सीमा प्रदान करते हुए एसी वोल्टेज को वाल्व द्वारा आवश्यक स्तर में बदल देता है। कॉन्फिगरेशन में सिंगल{{2}ब्रिज और डबल{3}}ब्रिज 12-पल्स सेटअप शामिल हैं; यूएचवीडीसी परियोजनाएं दोहरी 12-पल्स श्रृंखला कनेक्शन योजना का उपयोग करती हैं।

द्वितीय. मुख्य तकनीकी विशेषताएँ

1. चरण -शिफ्टिंग वाइंडिंग संरचना: स्रोत पर हार्मोनिक शमन के लिए मानक 12-पल्स विन्यास

1. मूल संरचना:प्रति पोल दो कनवर्टर ट्रांसफार्मर कॉन्फ़िगर किए गए हैं; कम -वोल्टेज वाइंडिंग्स क्रमशः Dy11 और Dd0 कनेक्शन का उपयोग करते हैं, जिससे 12-पल्स सुधार इकाई बनाने के लिए 30 डिग्री चरण बदलाव होता है। यूएचवीडीसी परियोजनाओं में, दो 12-पल्स इकाइयों का श्रृंखला कनेक्शन 24-पल्स प्रणाली के बराबर प्रभाव प्राप्त करता है।
2. हार्मोनिक दमन:कम {{0}आदेश विशेषता हार्मोनिक्स (5वें और 7वें) को पूरी तरह से समाप्त कर देता है; ग्रिड की ओर केवल उच्चतर - क्रम के हार्मोनिक्स (11वें, 13वें, 23वें और 25वें) ही बचे हैं। इससे एसी साइड फ़िल्टरिंग उपकरण की आवश्यक क्षमता काफी कम हो जाती है, जिससे कनवर्टर स्टेशन की उपस्थिति और निवेश लागत कम हो जाती है।
3. घुमावदार डिजाइन:पूरी तरह से सममित चुंबकीय सर्किट के साथ वाल्व पक्ष पर स्वतंत्र, विभाजित वाइंडिंग की सुविधा है। कनवर्टर वाल्व में असमान वर्तमान वितरण को रोकने के लिए वोल्टेज असंतुलन को 0.2% के भीतर सख्ती से नियंत्रित किया जाता है, जो अन्यथा घटक ओवरलोडिंग का कारण बन सकता है।

2. मजबूत डीसी पूर्वाग्रह के खिलाफ लचीलापन; कम चुंबकीय प्रवाह घनत्व के लिए अनुकूलित कोर डिजाइन

1. परिचालन चुनौतियाँ:असममित वाल्व फायरिंग, एकल - ब्रिज दोष, और मोनोपोलर ऑपरेशन निरंतर डीसी घटक उत्पन्न करते हैं। मानक ट्रांसफार्मर इन परिस्थितियों में कोर संतृप्ति, अत्यधिक शोर और अति ताप क्षति के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।

2. तकनीकी समाधान:

1. लौह कोर उच्च{{1}ग्रेड, निम्न{2}नुकसान वाली ठंड{{3}रोल्ड सिलिकॉन स्टील शीट का उपयोग करता है; चुंबकीय प्रवाह घनत्व काफी कम हो जाता है, जिससे चुंबकीय संतृप्ति के विरुद्ध पर्याप्त मार्जिन सुनिश्चित होता है।
2. बड़ी क्षमता वाले कनवर्टर ट्रांसफॉर्मर तीन चरण, पांच चरण, तीन अंग कोर डिज़ाइन का उपयोग करते हैं, जो मुख्य कोर अंगों से गुजरे बिना शून्य अनुक्रम हार्मोनिक फ्लक्स को स्वतंत्र रूप से प्रसारित करने की अनुमति देता है।
3. डीसी चुंबकीय पूर्वाग्रह के कारण होने वाले अतिरिक्त नुकसान और कंपन का प्रतिकार करने के लिए उच्च - और निम्न - वोल्टेज वाइंडिंग्स के मैग्नेटोमोटिव बलों को जबरन संतुलित किया जाता है।

3. वाल्व पक्ष पर शॉर्ट सर्किट प्रभाव को सीमित करने के लिए उच्च शॉर्ट सर्किट प्रतिबाधा डिज़ाइन:

1. प्रतिबाधा सीमा:पारंपरिक एचवीडीसी रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर के लिए लघु सर्किट प्रतिबाधा 12% से 20% तक होती है, जो वितरण या रेल ट्रांजिट रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर की तुलना में काफी अधिक है।
2. कार्य:कनवर्टर वाल्व आर्म में या डीसी लाइन पर शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, उच्च रिसाव प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण रूप से पीक शॉर्ट सर्किट करंट को सीमित कर देती है। यह थाइरिस्टर और वोल्टेज को बराबर करने वाले डंपिंग सर्किट की सुरक्षा करता है, ब्रेकिंग को कम करता है और कनवर्टर वाल्व अरेस्टर और सर्किट ब्रेकर के लिए आवश्यकताओं का सामना करता है, और सिस्टम की गलती सहनशीलता को बढ़ाता है।

4. इंसुलेशन सिस्टम: संयुक्त एसी/डीसी वोल्टेज और तीव्र फ्रंट इंपल्स वोल्टेज का सामना करता है:

एचवीडीसी रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर पावर {{0}आवृत्ति एसी, स्थिर {{1}स्टेट डीसी वोल्टेज, थाइरिस्टर कम्यूटेशन से तीव्र {{2}पल्स ओवरवॉल्टेज, और बिजली/स्विचिंग आवेग वोल्टेज के अधीन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जटिल इन्सुलेशन ऑपरेटिंग स्थितियां होती हैं:
1. मुख्य इन्सुलेशन एकसमान विद्युत क्षेत्र वितरण सुनिश्चित करने और स्थानीय क्षेत्र शक्ति एकाग्रता को रोकने के लिए श्रेणीबद्ध परिरक्षण के साथ एक बहु-परत तेल--कागज मिश्रित संरचना का उपयोग करता है।
2. वाल्व साइड वाइंडिंग के घुमावों और परतों के बीच इन्सुलेशन को कम्यूटेशन के दौरान उत्पन्न होने वाली उच्च आवृत्ति, तेज गति वाले फ्रंट पल्स को झेलने के लिए मोटा किया जाता है।
3. सख्त आंशिक डिस्चार्ज आवश्यकताएँ: ऑपरेटिंग वोल्टेज के 1.5 गुना पर आंशिक डिस्चार्ज परिमाण 100 pC से कम या उसके बराबर, यह सुनिश्चित करता है कि लंबी अवधि के ऑपरेशन के दौरान इन्सुलेशन में कोई गिरावट न हो।
परियोजना विशेष रूप से तेल में डूबी हुई संरचना का उपयोग करती है; इंसुलेटिंग तेल इन्सुलेशन और कुशल गर्मी अपव्यय क्षमताएं दोनों प्रदान करता है, जबकि शुष्क - प्रकार के उपकरण यूएचवी (अल्ट्रा - उच्च वोल्टेज) अनुप्रयोगों की इन्सुलेशन और गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं।

5. लोड विशेषताएँ: दीर्घकालिक असंतुलित स्पंदनशील भार; अतिरिक्त हानियों पर सख्त नियंत्रण

1. लोड विशेषताएँ:करंट हार्मोनिक्स से भरपूर एक आवधिक स्पंदनशील तरंग को प्रदर्शित करता है, जिससे भंवर धारा हानि, भटकाव हानि और धातु संरचनात्मक घटकों में अतिरिक्त ताप होता है; एकध्रुवीय प्रणाली संचालन के दौरान भार लगातार विषम रहता है।

2. अनुकूलन उपाय:

1. टैंक, क्लैंपिंग फ्रेम और टाई प्लेट जैसे धातु घटक हार्मोनिक एड़ी धाराओं को अवरुद्ध करने के लिए कम चुंबकीय स्टील और चुंबकीय ढाल का उपयोग करते हैं;
2. ट्रांसपोज़्ड कंडक्टर का उपयोग वाइंडिंग के लिए किया जाता है ताकि वाइंडिंग एड़ी वर्तमान नुकसान को काफी कम किया जा सके;
3. फोर्स्ड डायरेक्टेड ऑयल सर्कुलेशन कूलिंग (ओडीएएफ/ओडीडब्ल्यूएफ) उच्च गर्मी अपव्यय दक्षता सुनिश्चित करता है, जो मानक पावर ट्रांसफार्मर की तुलना में तापमान वृद्धि सीमा के साथ लगातार 24{2}घंटे फुल-लोड ऑपरेशन का समर्थन करता है।

6. एसी/डीसी सिस्टम वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को समायोजित करने के लिए विस्तृत श्रेणी वोल्टेज विनियमन

1. वोल्टेज विनियमन विधि:उच्च वोल्टेज ग्रिड साइड पर एक ऑन{0}लोड टैप चेंजर (ओएलटीसी) स्थापित किया गया है, जो 1.25% चरणों के साथ ±20% या उससे अधिक की विनियमन सीमा प्रदान करता है।
2. कार्य:एसी ग्रिड वोल्टेज के उतार-चढ़ाव या डीसी ट्रांसमिशन पावर में बदलाव के जवाब में वाल्व का वास्तविक {{0}समय समायोजन {{1}साइड नंबर {{2} लोड वोल्टेज; यह कनवर्टर वाल्व फायरिंग और विलुप्त होने के कोण को स्थिर करता है, निरंतर डीसी ट्रांसमिशन पावर बनाए रखता है, और प्रतिक्रियाशील बिजली की खपत को कम करता है।

7. कंपन, शोर और परिचालन स्थिरता

हार्मोनिक धाराएं और डीसी बायस मैग्नेटाइजेशन कोर कंपन और शोर को बढ़ाते हैं; विशिष्ट उपकरण अनुकूलन में शामिल हैं:
1. कोर मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव कंपन को कम करने के लिए पूरी तरह से मिटे हुए जोड़ों और एक ठीक बैंडिंग प्रक्रिया का उपयोग करता है;
2. टैंक में कंपन संचरण को अलग करने के लिए सक्रिय भाग असेंबली के निचले भाग में मल्टी-लेयर वाइब्रेशन{{2}डैंपिंग पैड स्थापित किए जाते हैं;
3. कनवर्टर स्टेशनों के लिए पर्यावरणीय शोर सीमा को पूरा करने के लिए टैंक की बाहरी दीवारों पर ध्वनि इन्सुलेशन और कंपन {{2} डंपिंग संरचनाएं स्थापित की जाती हैं।

8. द्विध्रुवी संचालन और उपकरण अतिरेक के लिए अनुकूलन

एचवीडीसी सिस्टम आमतौर पर सममित द्विध्रुवी मोड में काम करते हैं; एकध्रुवीय दोष की स्थिति में, शेष पोल को 100% लोड पर काम करना जारी रखना चाहिए। एक भीदिष्टकारी ट्रांसफार्मरस्वतंत्र रूप से आधे ध्रुव का भार उठा सकता है; डिज़ाइन खराबी की स्थिति के दौरान निर्बाध संचालन सुनिश्चित करने के लिए पूर्ण एकध्रुवीय शक्ति पर तापमान वृद्धि, इन्सुलेशन और शॉर्ट सर्किट को झेलने की क्षमता की पुष्टि करता है।

तृतीय. उद्योग, ऊर्जा भंडारण और रेल पारगमन के लिए रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर से मुख्य अंतर

चतुर्थ. सारांश

मुख्य विशेषताएं जो डीसी ट्रांसमिशन रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर को अन्य रेक्टिफायर उपकरणों से अलग करती हैं उनमें शामिल हैं:12-पल्स चरण{{2}शिफ्टिंग वाइंडिंग, उच्च शॉर्ट{3}सर्किट प्रतिबाधा वर्तमान सीमित, एसी/डीसी मिश्रित तेल-पेपर इन्सुलेशन, डीसी पूर्वाग्रह का विरोध करने के लिए कम चुंबकीय प्रवाह घनत्व, मजबूर तेल परिसंचरण शीतलन, और ऑन-लोड टैप परिवर्तक की एक विस्तृत श्रृंखला। उपकरण का वोल्टेज, क्षमता, इन्सुलेशन वर्ग और दोष सहनशीलता सभी बिजली उपकरण के लिए उच्चतम मानकों पर हैं। पारंपरिक औद्योगिक निर्माता केवल कम वोल्टेज रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर का उत्पादन कर सकते हैं; उच्च {{4}वोल्टेज डीसी कनवर्टर ट्रांसफार्मर को अल्ट्रा{5}उच्च{{6}वोल्टेज ट्रांसफार्मर के लिए पूर्ण अनुसंधान एवं विकास और विनिर्माण क्षमताओं की आवश्यकता होती है।