Eén. Inleiding

Meestal aangesloten op de uitgang van de generator, omdat de uitgangsspanning van de generator hoger is en het nominale spanning van het magnetische stimuleringssysteem lager is, is een spanningsverlagende transformator nodig.

De veilige en stabiele werking van de generator met magnetische stimulerende transformator is de voorwaarde voor de veilige en stabiele werking van de zelfstimulerende unit, is de voorvoorwaarde voor de stabiele elektriciteitsproductie van de generatoren en de productie van volle lading, is de sleutel tot de betrouwbare werking van het magnetische stimulerende systeem.

Het elektrische vermogen dat nodig is voor het stimuleringssysteem wordt verkregen door de uitgang van de generator, de rol van de stimulerende transformator is om de uitgangsspanning van de generator (22kV) te verlagen naar de ingangsspanning van het elektrisch beheerbare silicium (850 V), het verstrekken van elektrische isolatie tussen het einde van de generator en de magnetische wikkeling, en wordt ook gebruikt als een correctieve impedantie van het elektrisch beheerbare silicium.

Twee. Vorm en kenmerken van magnetische transformers

Magnetische transformator, onderverdeeld in isolatie naar vier soorten

(1) Epoxyhars gieten droge transformator.

(2) alkalijvrije glasvezel winding droog transformator.

(3) MORA-type droge transformator.

(4) Transformator met olie.

Oliedransformatoren zijn traditionele transformatoren en worden geleidelijk vervangen door droge transformatoren.

De droge transformator heeft de beste kenmerken van brand, explosiebestendigheid en milieubeschermende prestaties, waardoor het de belangrijkste toepassing van magnetische transformatoren wordt.

De eerste droog-epoxy-transformator ter wereld werd in 1964 gemaakt door het West-Duitse bedrijf AEG.

Kenmerken van epoxyhars gieten droge transformator:

(1) hoge isolatiesterkte, het gieten van epoxyhars met een sterk isolatiebrekveld van 18 tot 22kV / mm, en de transformer met dezelfde spanningsklasse met ongeveer dezelfde bliksemslagsterkte.

(2) sterke kortsluitingsvermogen.

(3) de preventieve prestaties van rampen zijn uitstekend, de epoxyhars vertraagt de vlam en kan zichzelf blussen, waardoor geen explosie ontstaat.

(4) superieure milieuprestaties, vochtbestendigheid en stofbestendigheid van epoxyhars, kan worden uitgevoerd onder zware milieuomstandigheden.

5) Klein onderhoudswerk.

(6) laag operationeel verlies, hoge operationele efficiëntie en laag lawaai.

(7) Klein volume, licht gewicht, gemakkelijke installatie en debugging

De kenmerken van de droge transformator van het type MORA zijn als volgt:

(1) MORA-type droge transformator is een nieuw type transformator dat in de afgelopen tien jaar is ontwikkeld door de Duitse MORA-transformatorfabriek om zich aan te passen aan nieuwe milieuvriendelijke concepten en nieuwe processen en materialen te gebruiken.

(2) MORA-type droge transformator hoge spanning winding segmentatie vlak opgewikkeld op een keramische isolatie steun met goede isolatieprestaties. De hoog- en laagspanningswinding en de longitudinale en horizontale winding tussen de winding hebben een koelingsluchtkanaal, en de transformator heeft een goede kortdurige overbelasting en kortsluitingsweerstand.

(3) MORA-type droge transformator in een vacuümtoestand om te wikkelen voor onderdompelde isolatievlak en vervolgens te drogen, het proces is eenvoudig.

(4) Transformator winding isolatie bestaat uit glasvezel of NOMEX papier, het bereiken van F of H-klasse isolatie niveau.

(5) MORA-type heeft goede vlamrettende eigenschappen.

(6) Het MORA-type is verwijderbaar na afloop. Het opgewikkelde materiaal kan hergebruikt worden.

(7) MORA-type hoeft geen giet-apparatuur en schimmel, de initiële investering kan grote besparingen, het productontwerp is flexibel.

(8) het MORA-type is iets groter en reparatie is relatief gemakkelijk.

Tegenwoordig wordt in Europa en Azië het gebruik van epoxyhars gegoten transformers veel, de Verenigde Staten gebruiken MORA-type meer.

Het droog referentieschokniveau van het gieten van epoxyhars is tot 250 kV en het MORA-type is 150 kV.

De grote capaciteit van de droge transformator van het gieten van epoxyhars kan tot 20MVA bereiken, en het MORA-type kan slechts 8 tot 10MVA bereiken. [1]

Drie. Algemene vereisten voor magnetische transformatoren

De generator met zelfstimulerende magnetische methode wordt aangedreven door een magnetische transformator. De hogespanningszijde van de magnetische transformator wordt meestal aangesloten op de generator-terminal, de lage spanningszijde van de thyristor met drie fasen volledig gecontroleerde brug-rectifier, de lading van de magnetische stroomvormer is een zeer inductieve, op de grond geïsoleerde generator. De kenmerken van de belasting en de bedrading van de magnetische transformer, evenals de specifieke vereisten van het elektriciteitsnet en de centrale voor het magnetische systeem van de generator, maken de werkomstandigheden en technische vereisten van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer van de magnetische transformer

(1) De magnetische transformer windstroom is niet-sinus stroom, het ontwerp van de transformer moet rekening houden met het effect van de harmonische stroom in de winding. Omdat de vraagconstante van de rotor van de generator meestal een paar seconden is, wordt de stroom van de thyristor en de wisselstroom (dat wil zeggen, de magnetische lage spanningskant) gezien als een rechthoekige golf, er is een basisgolfcomponent en een harmonische component, de harmonische stroom zal het koperverlies en het ijzerverlies van de transformator verhogen en de spanningsgolfvorm van de generator vervormen. Daarom moet het ontwerp en de fabricage van de magnetische transformer rekening houden met de effecten van de harmonische stroom van de transformer, waaronder de magnetische dichtheid, de capaciteit, de overbelastingscapaciteit en de effecten van de harmonische stroom van de transformer. Harmonische stroom kan harmonisch lawaai veroorzaken bij de werking van de transformator, dus in de structuur en de mechanische sterkte van de ijzeren kern en de winding moeten maatregelen worden overwogen om harmonisch lawaai te verminderen.

(2) Als een magnetische transformator die is aangesloten op het einde van de generator, moet het worden ontworpen volgens de technische vereisten van de elektrische apparatuur aan het einde van de generator. Volgens de vereisten van GB 1094.1 "Algemene regels voor stroomtransformatoren, deel 1", moet de transformer op de terminal die is aangesloten op de generator, 1,4 keer de nominale spanning kunnen weerstaan ​​en 5 seconden kunnen duren. Normaal gesproken is het ook vereist om 60 seconden te werken onder een overspanning van 1,3 keer de nominale spanning aan de generator. De magnetische transformator moet op lange termijn continu kunnen werken onder 110% nominale spanning.

(3) De nominale spanning van de laagspanningswinding van de magnetische transformator moet worden geselecteerd volgens de vereisten van de magnetische topspanning bij de versterking van de generator. Wanneer de generator wordt versterkt, zijn er hogere eisen aan de uitgangsspanning van de magnetische vermogensrechter om de topspanning van de generator te stimuleren. De magnetische topspanning wordt gekozen op basis van de vereisten van het vermogenssysteem waar de generator zich bevindt.

(4) de capaciteit van de transformator moet voldoen aan de magnetische capaciteit die vereist is voor de lange termijn continue werking van de generator, wanneer de magnetische stroom en spanning van de generator 1,1 keer de magnetische stroom en spanning van de nominale belasting van de generator zijn.

(5) De overbelastingscapaciteit van de stimulerende transformator moet voldoen aan de eisen van de stimulerende capaciteit en de duur van de generator. De magnetische transformer bij de magnetische versterking van de generator werkt de generator onder de magnetische topspanning, en de stabiele waarde van de magnetische stroom is ook de magnetische topstroom. Op dit moment heeft het magnetische vermogen hogere eisen aan de ladingscapaciteit van de magnetische transformator.

(6) magnetische transformator hoge spanning, lage spanning tussen de winding moet worden ingesteld elektrostatische isolatie afscherming en aarding. Bij transiënte overspanning aan de ingang van de transformator en de hoogspanningszijde wordt overspanning op de laagspanningswikkeling van de magnetische transformator gegenereerd door de verdeling van de capaciteit tussen de hoogspanning en de laagspanningswikkeling van de magnetische transformator. Om de overspanning aan de lage spanningskant van de magnetische transformator op dit moment te verminderen, moet een elektrostatische afscherming worden ingesteld tussen de hoge spanning en de lage spanning van de magnetische transformator en worden geaard met de ijzeren kern van de transformator om te voorkomen dat de overspanning de veiligheid van de magnetische krachtrectifier bedreigt. Elektrostatische afscherming kan ook de hoge harmonie en overspanning van de transformer laagspanningswikkeling verminderen op de hoge spanningswikkeling en het elektriciteitsnet, de stimulering te verbeteren

Vier. Elektromagnetische compatibiliteit van magnetische transformatoren.

Bovendien moeten magnetische transformatoren als een toepassingskategorie van stroomtransformatoren voldoen aan de technische vereisten van algemene stroomtransformatoren. Voornamelijk de volgende aspecten:

(1) Operatie temperatuurstijging en isolatie hittebestendigheid.

2) kortsluitingsvermogen.

3) Isolatieniveau.

(4) de vereisten voor hulpparatuur, waaronder stroomvormers, temperatuurbewakingsapparatuur enz.

(5) Andere, zoals geluidsniveau, lokaal ontladingsniveau, driefasesymmetrie.

Vijf. Praktische technische toepassingen voor magnetische transformatoren hebben een aantal technische vereisten die verband houden met de techniek, zoals:

(1) Type en structuur van stimulerende magnetische transformator.

(2) Montage en beschermingsniveau.

(3) Installatiewijze en vereisten op het terrein van de centrale, met inbegrip van de aansluiting met de generator bus, enz.

Om het vervoer te vergemakkelijken of geschikt te zijn om te worden verbonden met de afzonderlijke gesloten moederlijn van de generator, gebruiken grote generator-magnetische transformatoren meestal de structurele manier waarop eenfasige transformatoren een driefasige transformatorengroep vormen en vereisen dat eenfasige transformatoren dezelfde structuur en goede uitwisselbaarheid hebben.

Zes. Structuur en ontwerp van magnetische transformatoren

Hieronder wordt een voorbeeld gegeven van een droge transformator voor het gieten van epoxyhars.

ijzeren hart

Het ijzeren hart is het magnetische pad van de transformator en bestaat uit silicium staalplaten en bevestigingsapparaten. Het calciumkernmateriaal is gemaakt van kwalitatief hoogwaardige koudwalste korrels die worden aangepast aan silicium staalplaten, met een 45 ° volledig geschrongen naadstructuur met een geïsoleerde band met een paraplu, en het oppervlak is afgedicht met een speciale hars. Het ijzeren hart moet een punt van aarding zijn, anders zal de circulatie worden gevormd om het verlies te vergroten. Het verlies van de ledige lading van de transformator is voornamelijk het verlies van het ijzeren hart.

Belangrijkste maatregelen om het verlies van de transformer te verminderen:

① vermindert de magnetische dichtheid van het ijzeren hart van de transformator;

② Kies hoogwaardig materiaal van ijzer en silicium staal;

Verminder de dikte van het ijzeren hart

② Gebruik van een volledig schuine naadstructuur.

Wikkelen

Wikkeling is een belangrijk onderdeel van een droge transformator en bestaat voornamelijk uit draad (zinkdraad) en isolatie (hars).

De structuur van de winding bepaalt de nominale capaciteit, nominale spanning en gebruiksomstandigheden.

Het belastingsverlies van de transformator bestaat uit weerstandsverlies en aanvullend verlies in de opgewikkelde draad. De wikkelberekening moet voldoen aan de volgende eisen:

1) Elektrische sterkte. De wikkelingsisolatie moet voldoen aan de vastelandse standaardvoorschriften of aan de vereisten van de gebruiker voor de werkfrequentie, de wensen van de bliksemshock-testspanning en een bepaalde marge achterlaten.

2) Hittebestendigheid. Bij belasting mag de temperatuurstijging van de wikkeling de temperatuurstijgingsgrenzen niet overschrijden die zijn bepaald door de hittebestendigheidsklasse van het isolatiemateriaal.

3) Mechanische sterkte. De elektrische kracht die wordt gegenereerd door de winding van de droge transformator onder de werking van de kortsluitingsstroom zal de verplaatsing van de winding en de verandering van de kortsluitingsimpedantie veroorzaken, die beide moeten voldoen aan de eisen van de continentale standaard.

Voor het gieten van droge transformator. De hars met hoge druk wordt in de vorm gegoten en het eind van de laagdruk wordt ingepakt in hars.

Het draaimateriaal is voornamelijk koper en aluminium. Afhankelijk van de fysische eigenschappen van het harssysteem en het geleidende materiaal zelf, is de thermische uitbreidingcoëfficiënt van het harssysteem gevuld met glasvezel vergelijkbaar met de thermische uitbreidingcoëfficiënt van koper, dus de droge transformator gevuld met glasvezel gebruikt meerdere kopergeleiders. De thermische uitbreidingcoëfficiënt van het harssysteem met silicium-micropoeder is vergelijkbaar met de thermische uitbreidingcoëfficiënt van aluminium, dus de droge transformator met silicium-micropoeder wordt meestal gebruikt voor aluminiumgeleiders. Aluminium gewikkelde droge transformator heeft een slechte mechanische sterkte, hoge vereisten voor laskwaliteit onvoldoende.

Er zijn twee grote categorieën geleiders die worden gebruikt voor het wikkelen van transformatoren: lineair en folievorm.

Het windingstype bestaat voornamelijk uit laag-winding en folie-winding.

De technologie van de hogespanningsdraad is volwassen, de isolatiekwaliteit is betrouwbaar, de automatiseringsgraad is hoog en het gebruik van meer dan 70%.

De laagspanningsfolie heeft een hoge windingsefficiëntie, bespaart materiaal, minder magnetische lekkage, een sterke kortsluitingsweerstand en een gebruik van meer dan 90%.

Zeven. Keuze van magnetische transformator

Magnetische stimulerende transformator in termen van ontwerp en structuur, net als de normale stroomdistributie transformator, kortsluitingsspanning van 4% ~ 8%. Gezien de betrouwbaarheid van de stimulerende magnetische transformator, moet er een bepaalde overbelastingscapaciteit zijn bij het stimuleren. En de stimulerende magnetische stroomvoorziening is over het algemeen niet ontworpen als reserve stroomvoorziening, dus het is raadzaam om een ​​droge transformator te kiezen met een eenvoudige onderhoud en een sterke overbelastingscapaciteit. Om de kosten van het magnetische stimuleringssysteem te verlagen, is het gebruik van een olie-onderdompelde transformator ook haalbaar.

Wanneer de stimulerende transformator buiten is geïnstalleerd, wordt de voeding tussen de zijkant van de transformator en de rectificatiebrug gevoerd. vanwege een elektrische spanningsdaling moet het niet te lang zijn, vooral in het geval van een grote stimulerende stroom, moet dit worden overwogen. Er is ook niet geschikt om een ​​eenkernige kabel te gebruiken, maar moet een rubberen kabel worden gekozen. Omdat de eenkernige armatureerde kabel wordt geleid door wisselstroom, zal de hogere spanning en de stroom die niet kan worden genegeerd in de stalen armor worden gevoerd en interferentie veroorzaken met de communicatiekabel.

① Magnetische transformator prestaties en bedrading. De prestaties en de bedrading van de magnetische stimulerende transformator moeten duidelijk worden vereist, zoals het type, de nominale capaciteit (die voldoet aan de vereisten van het magnetische stimulerende systeem), de temperatuurstijging, de vereisten voor isolatiedrukweerstand, de drie-fase-bedradingsgroep van de transformator, het isolatiegraden, het geluidsniveau en het niveau van de lokale ontlading.

2 Technische vereisten. Gedetailleerde technische vereisten voor magnetische stimulerende transformatoren zijn duidelijk, in de selectie van sommige watercentrales vereisen magnetische stimulerende transformatoren om producten van bekende fabrikanten op het vasteland te kiezen.

② Voor de eenheid die elektrische rem stopt, moet duidelijk zijn of de magnetische transformator tegelijkertijd werkt als remtransformator.