Unul. Introducere

De obicei, conectat la ieșirea generatorului, deoarece tensiunea de ieșire a generatorului este mai mare, iar tensiunea nominală a sistemului de stimulare magnetică este mai mică, de aceea este necesar un transformator de reducere a tensiunii.

Funcționarea sigură și stabilă a transformatorului magnetic de stimulare a generatorului este o condiție prealabilă pentru funcționarea sigură și stabilă a unității de stimulare, este o condiție prealabilă pentru generarea de energie electrică stabilă a unității de generator și generarea de energie electrică cu sarcină completă, este cheia funcționării fiabile a sistemului magnetic de stimulare.

Puterea electrică necesară pentru sistemul de excitare este obținută de la ieșirea generatorului, rolul transformatorului de excitare este de a reduce tensiunea de ieșire a generatorului (22kV) la tensiunea de intrare a siliciului controlabil electric (850 V), de a oferi izolație electrică între capătul generatorului și enrollarea magnetică excitată, în același timp, este utilizată ca impedanță de curent rectificativ a siliciului controlabil electric.

Doi. Forma şi caracteristicile transformatorului magnetic

Transformator magnetic stimulat, împărțit în funcție de izolație, există patru tipuri principale

(1) transformator uscat turnat de rășină epoxidică.

(2) Transformator uscat cu fibră de sticlă fără alcali.

(3) Transformator uscat de tip MORA.

(4) Transformator de scufundare în ulei.

Transformatorul de scufundare în ulei este un transformator tradițional, în prezent înlocuit treptat de un transformator uscat.

Transformatorul uscat are caracteristici precum rezistența la incendiu, rezistența la explozie și protecția mediului, devenind aplicația principală a transformatorului magnetic stimulat.

Un transformator epoxi uscat din lume a fost fabricat de compania AEG din Germania de Vest în 1964.

Caracteristicile transformatorului uscat turnat de rășină epoxidică:

(1) rezistență ridicată la izolare, rășina epoxidică turnată are un câmp de ruptură a izolației de 18-22kV / mm și transformatorul de scufundare în ulei cu același nivel de tensiune are aproximativ aceeași rezistență la șoc fulger.

(2) capacitatea puternică de scurt circuit.

(3) performanțe proeminente de prevenire a dezastrelor, rășina epoxidică retardă inflamația și se poate stinge de sine, fără a provoca explozii.

(4) performanțe de mediu superioare, rezistență la umiditate, rezistență la praf, poate funcționa în condiții de mediu dure.

(5) sarcina de lucru de întreținere mică.

(6) pierderea de funcționare scăzută, eficiența de funcționare ridicată și zgomotul scăzut.

(7) Dimensiune mică, greutate ușoară, instalare și depunere în funcțiune ușoară

Caracteristicile transformatorului uscat MORA sunt următoarele:

(1) Transformatorul uscat MORA este un nou tip de transformator dezvoltat în aproape un deceniu de fabrica de transformatoare MORA din Germania pentru a se adapta noilor concepte de protecție a mediului și pentru a aplica noi procese și materiale noi.

(2) Transformatorul uscat de tip MORA de înaltă tensiune enrolare stratificată enrolară pe un suport de izolare ceramică cu performanțe bune de izolare. Există canale de răcire între învăluirea la presiune înaltă și scăzută și învăluirea longitudinală și orizontală, iar transformatorul are o capacitate bună de supraîncărcare pe termen scurt și rezistență la scurt circuit.

(3) Transformatorul uscat de tip MORA este înrolat în starea de vid pentru vopsea de izolare scufundată și apoi uscat, procesul este simplu.

(4) izolația enrollată a transformatorului este formată din fibra de sticlă sau hârtie NOMEX, pentru a atinge nivelul de izolare F sau H.

(5) Tipul MORA are proprietăți bune de retard de inflamație.

(6) Modelul MORA poate fi detașat după expirare. Materialele pot fi reciclate.

(7) tipul MORA nu este necesar pentru turnarea echipamentelor și matrițelor, investiția inițială poate face economii mari, iar proiectarea produsului este mai flexibilă.

(8) sarcina de lucru de operare și întreținere a tipului MORA este ușor de reparat.

În prezent, Europa și Asia utilizează mai multe transformatoare de turnare cu rășină epoxidică, iar SUA utilizează mai multe modele MORA.

Nivelul de impact de referință uscat de turnare a rășinii epoxidice poate ajunge la 250 kV, iar modelul MORA este de 150 kV.

Transformatorul uscat de turnare a rășinii epoxidice poate avea o capacitate mare de până la 20MVA, iar tipul MORA poate atinge doar 8-10MVA. [1]

Trei. Cerințe generale pentru transformatoare magnetice

Generatorul care utilizează modul de stimulare auto-magnetică, rectificatorul de putere magnetică a sursei sale de putere magnetică este alimentat de un transformator magnetic. De obicei, partea de înaltă tensiune a transformatorului magnetic stimulat este conectată la linia terminală a generatorului, rectificatorul trifazic de pod cu control complet al tirozului lateral de tensiune scăzută, sarcina barierei de putere magnetică stimulată este generatorul cu o capacitate foarte mare de inducție și izolare la pământ. Caracteristicile sarcinii și cablurilor transformatorului magnetic stimulat, precum și cerințele specifice ale rețelei electrice și centrale electrice pentru sistemul de stimulare a generatorului, astfel încât condițiile de lucru și cerințele tehnice ale transformatorului magnetic stimulat al generatorului de apă auto-stimulat să nu fie exact aceleași cu aplicațiile generale ale transformatorului de putere, inclusiv în principal următoarele aspecte.

(1) curentul de enrolare al transformatorului magnetic este un curent non-sinusoidal, proiectarea transformatorului trebuie să ia în considerare efectul curentului armonic în enrolare. Deoarece constanta de întrebare a rotorului generatorului este, de obicei, de câteva secunde, curentul de tiristor al dispozitivului de rectificare a puterii magnetice și curentul de linie din partea de curent alternativ (adică, partea de tensiune scăzută) sunt privite ca unde dreptunghiulare, există o componență de undă de bază și o componență armonică, curentul armonic va crește pierderea de cupru și de fier a transformatorului și va face distorsiunea formei de undă a tensiunii din partea generatorului. Prin urmare, proiectarea și fabricarea transformatorului magnetic trebuie să ia în considerare efectul curentului armonic al transformatorului, inclusiv densitatea magnetică a miezului de fier al transformatorului, capacitatea, capacitatea de suprasarcină și altele trebuie să ia în considerare efectul curentului armonic. Curentul armonic poate provoca zgomotul armonic de funcționare a transformatorului, prin urmare, în structura și rezistența mecanică a miezului de fier și a învăluirii, trebuie luate în considerare măsurile de reducere a zgomotului armonic.

(2) Ca un transformator magnetic stimulat conectat la capătul generatorului, trebuie proiectat în conformitate cu cerințele tehnice ale echipamentului electric de la capătul generatorului. În conformitate cu cerințele GB 1094.1 "Principiile generale pentru transformatoarele de putere, partea 1", la încărcarea generatorului, transformatorul ar trebui să poată rezista tensiunii nominale de 1,4 ori și să dureze 5 secunde. De obicei, este necesar să funcționeze la supratensiune de 1,3 ori tensiunea nominală a generatorului. Transformatorul magnetic ar trebui să poată funcționa continuu pe termen lung la tensiunea nominală de 110%.

(3) Tensiunea nominală de enrolare a transformatorului magnetic stimulat trebuie selectată în conformitate cu cerințele de tensiune maximă a generatorului stimulat atunci când este stimulat. Când generatorul este amplificat, tensiunea de ieșire a rectificatorului de putere magnetică are cerințe ridicate pentru generatorul de tensiune maximă magnetică. Tensiunea maximă de stimulare este selectată în funcție de cerințele sistemului de putere în care se află generatorul.

(4) Capacitatea transformatorului ar trebui să îndeplinească capacitatea de stimulare necesară pentru funcționarea continuă pe termen lung a generatorului, atunci când curentul și tensiunea de stimulare a generatorului sunt de 1,1 ori mai mari decât sarcina nominală a generatorului.

(5) Capacitatea de supraîncărcare a transformatorului magnetic de stimulare trebuie să îndeplinească cerințele de capacitate și durată de stimulare a generatorului. Transformatorul de excitare magnetică în momentul în care generatorul stimulează magnetul, generatorul funcționează sub tensiunea maximă de excitare, iar valoarea stării stabile a curentului de excitare este, de asemenea, curentul maxim de excitare. În acest moment, puterea de stimulare magnetică are cerințe ridicate pentru capacitatea de sarcină a transformatorului magnetic de stimulare.

(6) Transformatorul magnetic de înaltă tensiune și înălțarea de tensiune scăzută trebuie să stabilească un scut de izolare electrostatică și să împământeze. La intrarea transformatorului și supratensiunea temporară laterală de înaltă tensiune, supratensiunea va fi generată pe enrolarea de înaltă tensiune a transformatorului magnetic prin capacitatea de distribuție între enrolarea de înaltă tensiune și de joasă tensiune a transformatorului magnetic. Pentru a reduce supratensiunea din partea de tensiune scăzută a transformatorului magnetic stimulat în acest moment, este necesar să se stabilească un scut electrostatic între tensiunea înaltă a transformatorului magnetic stimulat și enrolarea de tensiune scăzută și să se împărțească cu miezul de fier al transformatorului pentru a evita supratensiunea care amenință siguranța rectificatorului de putere magnetică. Scurtarea electrostatică poate reduce, de asemenea, efectul de înaltă armonie și supratensiune a enrollării de înaltă tensiune a transformatorului și a rețelei electrice, îmbunătățind stimularea

Patru. Compatibilitatea electromagnetică a transformatorului magnetic.

În plus, transformatorul magnetic stimulat, ca o categorie de aplicații pentru transformatorul de putere, trebuie să îndeplinească cerințele tehnice generale ale transformatorului de putere. Acestea includ în principal următoarele aspecte:

(1) gradul de creștere a temperaturii de funcționare și rezistența la căldură a izolației.

(2) Capacitatea de scurt circuit.

3) Nivelul de izolare.

(4) cerințele privind dispozitivele auxiliare, inclusiv schimbătorul de curent, echipamentul de monitorizare a temperaturii etc.

(5) Alte, cum ar fi nivelul de zgomot, nivelul de descărcare locală, simetria trifazică.

Cinci. Aplicațiile practice de inginerie pentru transformatorul magnetic stimulant au câteva cerințe tehnice legate de inginerie, cum ar fi:

(1) Tipul și structura transformatorului magnetic stimulant.

(2) modul de asamblare și nivelul de protecție.

(3) modalitățile și cerințele de instalare la locul centralei electrice, inclusiv conexiunea cu linia de bază a generatorului.

Pentru a facilita transportul sau pentru a se conecta adecvat cu generatorul separat de linia închisă, transformatoarele magnetizate de generator mari folosesc de obicei un transformator monofazic pentru a forma un grup de transformatoare trifazice și necesită transformatorul monofazic să aibă aceeași structură și o bună intercambiabilitate.

Şase. Structura şi proiectarea transformatorului magnetic

Următoarele sunt un exemplu de transformator uscat turnat cu rășină epoxidică.

Inima de fier

Fierul este calea magnetică a transformatorului, formată din plăci de oțel de siliciu și dispozitive de fixare. Calcium Core Material folosește granule laminate la rece de înaltă calitate împreună cu plăci de oțel de siliciu, 45 ° structura de cusură cu o bandă de izolare cu umbrelă, suprafața este sigilată cu rășină specială. Inima de fier trebuie să fie împământată, altfel se va forma un ciclu care va crește pierderea. Pierderea de sarcină goală a transformatorului este în principal pierderea inimii de fier.

Principalele măsuri pentru reducerea pierderii sarcinii gole a transformatorului:

① reducerea tensiunii magnetice a transformatorului;

② Alegerea materialului de oțel de siliciu de calitate superioară;

Reducerea grosimea inimii de fier

② Utilizarea structurii de cusură complet înclinată.

Înrotire

Învârșirea este o componentă importantă a transformatorului uscat și este compusă în principal din fir (fir de zinc) și structuri de izolare (rășină).

Structura enrollării determină capacitatea nominală, tensiunea nominală și condițiile de utilizare.

Pierderea de sarcină a transformatorului constă din pierderea rezistenței și pierderea suplimentară a firului enrolat. Calculul enrollării trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

1) Intensitatea electrică. Izolația de enrolare trebuie să îndeplinească cerințele standardelor continentale sau cerințele utilizatorului privind frecvența de lucru și tensiunea de testare a șocului fulgerului și să păstreze o anumită margine.

(2) rezistență la căldură. În funcționarea cu sarcină, creșterea temperaturii de enrolare nu este permisă să depășească limitele de creștere a temperaturii stabilite de clasa de rezistență la căldură a materialului de izolare.

3) rezistență mecanică. Forța electrică generată de enrolarea transformatorului uscat sub acțiunea curentului de scurt circuit va face ca enrolarea să se deplaseze și impedanța de scurt circuit să se schimbe, ambele trebuie să îndeplinească cerințele standardelor continentale.

Pentru turnarea transformatorului uscat. Rășina de învălțare la presiune înaltă este turnată în matriță, iar capătul învălțării la presiune scăzută este ambalat cu rășină.

Materialele de înrolare sunt în principal cupru și aluminiu. În funcție de proprietățile fizice ale sistemului de rășină și ale materialului conductor în sine, coeficientul de dilatare termică al sistemului de rășină umplut cu fir de sticlă este similar cu coeficientul de dilatare termică al cuprului, astfel încât transformatorul uscat umplut cu fir de sticlă utilizează mai mulți conductori de cupru. Coeficientul de dilatare termică al sistemului de rășină umplut cu micropulbere de siliciu este similar cu cel al aluminiului, astfel încât transformatorul uscat umplut cu micropulbere de siliciu utilizează mai multe conductori din aluminiu. Transformatoarele uscate de aluminiu au rezistență mecanică scăzută și cerințe ridicate de calitate a sudurii sunt insuficiente.

Există două categorii principale de conductori utilizate pentru enrolarea transformatorului: lineare și folie.

Tipul de enrolare este în principal enrolarea stratificată și enrolarea foliei.

Tehnologia de enrolare a firului de înaltă tensiune este matură, calitatea izolării este fiabilă, gradul ridicat de automatizare, rata de utilizare de peste 70%.

Folia de presiune scăzută este eficientă, economisește materiale, scurtă scurtă, rezistență puternică la scurt circuit, rata de utilizare este de peste 90%.

Şapte. Alegerea transformatorului magnetic

Transformatorul magnetic stimulat în ceea ce privește proiectarea și structura, la fel ca și transformatorul obișnuit de distribuție a energiei electrice, tensiunea de scurt circuit este de 4% ~ 8%. Având în vedere că transformatorul magnetic stimulator trebuie să fie fiabil, trebuie să existe o anumită capacitate de supraîncărcare atunci când este stimulat. În general, sursa de alimentare magnetică nu este proiectată pentru o sursă de alimentare de rezervă, prin urmare, este recomandabil să utilizați un transformator uscat cu capacitate de întreținere simplă și puternică. De asemenea, este posibil să utilizați un transformator scufundat în ulei pentru a reduce costul sistemului de stimulare magnetică.

Când transformatorul magnetic este instalat în aer liber, de la partea laterală a transformatorului până la podul de rectificare, din cauza scăderii tensiunii electrice, nu ar trebui să fie prea lungă, în special în cazul în care curentul magnetic este mare, acest lucru trebuie luat în considerare. De asemenea, nu este recomandabil să utilizați un cablu cu un singur nucleu, ci cabluri de cauciuc. Deoarece cablul armat cu un singur nucleu trece prin curent alternativ, o tensiune mai mare și un curent care nu poate fi ignorat vor fi simțite în armura de oțel și vor provoca interferențe în cablul de comunicații.

① Performanța și cablarea transformatorului magnetic stimulant. Trebuie să se solicite în mod explicit performanța și cablarea transformatorului magnetic stimulat, cum ar fi tipul, capacitatea nominală (pentru a îndeplini cerințele sistemului magnetic stimulat), creșterea temperaturii, cerințele de rezistență la presiune de izolare, grupul de cablare trifazică a transformatorului, nivelul de izolare, nivelul zgomotului și nivelul de descărcare locală.

Cerințe tehnice. Cerințele tehnice detaliate ale transformatorului magnetic stimulant sunt clare, în selecția, unele centrale hidroelectrice solicită transformatorul magnetic stimulant să aleagă produsele producătorilor cunoscuți din continent.

Pentru unitatea care utilizează oprirea de frână electrică, trebuie să fie clar dacă transformatorul magnetic stimulent este un transformator de frână.