24- محول مقوم النبض

في المشاريع الصناعية ذات القيود التوافقية الصارمة، في حين أن تصحيح 12 نبضة يلغي التوافقيات الخامسة والسابعة، فإن التوافقيات الحادية عشرة والثالثة عشرة تستمر. عندما تكون سعة الدائرة القصيرة للشبكة منخفضة أو تكون متطلبات جودة الطاقة صارمة، يمكن لنظام 24 نبضة أن يقلل بشكل أكبر من المحتوى التوافقي على جانب الشبكة. تقوم شركة Yulan Transformer بتصنيع محولات مقوم ذات 24 نبضة بقدرات تتراوح من 630 كيلو فولت أمبير إلى 80000 كيلو فولت أمبير؛ يمكن أن تستوعب الفولتية على جانب الشبكة 6 كيلو فولت، و10 كيلو فولت، و15 كيلو فولت، و22 كيلو فولت، و35 كيلو فولت، في حين أن معلمات جانب الصمام مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات المقوم المحددة.

منطق الإلغاء التوافقي

يتكون نظام التصحيح ذو 24 نبضة عادةً من أربعة جسور مقوم ذات 6 نبضات. يتم استخدام محول تحويل الطور لإنشاء فرق طور متسلسل قدره 15 درجة بين جوانب التيار المتردد للجسور الأربعة. ونتيجة لذلك، فإن معظم التوافقيات ذات الترتيب المنخفض على جانب الشبكة - باستثناء التوافقين الثالث والعشرين والخامس والعشرين - تلغي بعضها البعض. بالمقارنة مع الأنظمة ذات 12 نبضة، يتم التخلص من التوافقيات الحادية عشرة والثالثة عشرة بشكل فعال؛ تبدأ التوافقيات المميزة المتبقية عند الترتيب 23 بسعات منخفضة بشكل كبير، مما يقلل الطلب على معدات الترشيح.

تتضمن مجموعات تحويل الطور الشائعة المستخدمة في الهندسة +7.5 درجة، -7.5 درجة، +22.5 درجة، و -22.5 درجة، أو 0 درجة، 15 درجة، 30 درجة، و 45 درجة، مع التكوين المحدد الذي يحدده تصميم النظام.

طرق التنفيذ

أربعة محولات مستقلة

تم تصميم أربعة محولات مقوم ذات 6 نبضات بزوايا تحول طور محددة، كل منها يزود الطاقة إلى جسر مقوم واحد. يوفر هذا المخطط مرونة في الصيانة - مما يسمح للوحدات المتبقية بالعمل بقدرة منخفضة في حالة تعطل إحداها - ولكنه يتطلب مساحة أكبر وعددًا أكبر من وحدات المفاتيح الكهربائية في الجانب الأساسي.

اثنين من المحولات ذات اللفة المزدوجة

تم تجهيز كل محول بمجموعتين من اللفات الجانبية للصمام لتحقيق زاويتين مختلفتين لتحول الطور. على سبيل المثال، يخرج أحد المحولين +7.5 درجة و -7.5 درجة، بينما يخرج الآخر +22.5 درجة و -22.5 درجة. بالمقارنة مع نظام المحولات الأربعة، فإن هذا النهج يخفض عدد الوحدات إلى النصف ويؤدي إلى تصميم أكثر إحكاما. محول واحد متعدد اللفات

يتميز هذا التكوين بأربع مجموعات من اللفات الجانبية للصمام داخل محول واحد، مما يحقق أربع زوايا تحول الطور من خلال وصلات متعرجة أو توصيلات دلتا ممتدة. في حين أن هذا الحل يقلل من أثر المعدات، فإن الفشل في الوحدة الفردية يؤثر على الحمل بأكمله، ويكون تعقيد التصنيع أعلى؛ يتم استخدامه عادةً للتطبيقات ذات السعة الصغيرة إلى المتوسطة أو عندما تكون المساحة محدودة.

يمكن للمستخدمين تحديد التكوين بناءً على ظروف الموقع واستراتيجيات الصيانة ومتطلبات الموثوقية. توفر جميع الطرق الثلاث أداءً مكافئًا للقمع التوافقي، مع وجود اختلافات تكمن في المقام الأول في التخطيط المادي والتشغيل والصيانة.

المواصفات الفنية

اللفات المرحلة التحول والدقة

تعتمد فعالية الإلغاء التوافقي لنظام 24 نبضة على دقة فرق الطور بين الجسور. يعد الحساب الدقيق لنسب دوران ملف تحول الطور أمرًا ضروريًا، حيث يمكن أن تؤثر انحرافات الملف وأخطاء التجميع أثناء التصنيع على زاوية تحول الطور النهائية. يسجل محول Yulan عدد الدورات لملفات تحويل الطور على أساس كل وحدة ويتحقق من زوايا الطور المتداخل أثناء اختبار قبول المصنع، مع الحفاظ على الانحرافات في حدود ± 0.5 درجة.

عند استخدام مجموعة من المحولات المتعددة، يجب أيضًا التحكم في الانحراف في ممانعة الدائرة القصيرة بين الوحدات. يؤدي عدم تطابق المعاوقة إلى توزيع تيار الحمل بشكل غير متساوٍ، مما قد يؤدي إلى زيادة التحميل على جسور مقوم معينة وتقليل قدرات الإلغاء التوافقي. يجب تحديد نطاقات انحراف المعاوقة المسموح بها بوضوح خلال مرحلة التصميم الفني.

الخسائر وارتفاع درجة الحرارة

يعمل نظام 24 نبضة على التخلص من عدد أكبر من الأوامر التوافقية، مما يقلل بشكل أكبر من خسائر الملفات الإضافية مقارنة بنظام 12 نبضة. ومع ذلك، بما أن التوافقيات من الدرجة 23 وما فوق لا تزال تحفز تأثيرات الجلد والقرب، يجب أن يتضمن تصميم الموصل هوامش كافية. يتم الحفاظ على كثافة التدفق المغناطيسي الأساسية أقل من المستويات النموذجية لمحولات التوزيع التقليدية لاستيعاب مكونات التيار المستمر المحتملة الناشئة أثناء عبور المقوم.

يجب إجراء اختبارات ارتفاع درجة الحرارة باستخدام أشكال الموجات الحالية التي تتضمن التوافقيات المميزة؛ وإلا فإن نتائج الاختبار لن تعكس بدقة ارتفاع درجة حرارة النقطة الساخنة في ظل ظروف التشغيل الفعلية. يمكن للعملاء طلب طيف التيار التوافقي عند تقديم الطلب ليكون بمثابة بيانات إدخال للتحقق من ارتفاع درجة الحرارة.

التصنيع والاختبار

تستخدم اللفات موصلات منقولة أو موصلات متوازية متعددة، في حين يتم استخدام قضبان التوصيل النحاسية لتوصيلات التيار العالي على جانب الصمام. يتم تركيب درع مغناطيسي أو كهربائي على الجدران الداخلية للخزان - بحجم يتناسب مع سعة المحول - لتقليل الخسائر الشاردة الناجمة عن المجالات المغناطيسية التوافقية. تم تجهيز الوحدات ذات السعة العالية بمشعات من نوع اللوحة أو أنظمة تبريد لتدوير الزيت القسري.

بالإضافة إلى الاختبارات الروتينية القياسية، تركز اختبارات قبول المصنع على قياس زاوية تحول الطور، واختبارات العزل بين اللفات الجانبية للصمام، وقياس التفريغ الجزئي، واختبار نبض البرق (لـ 35 كيلو فولت وما فوق). تتم أرشفة بيانات الاختبار بالرقم التسلسلي، مما يضمن إمكانية التتبع مرة أخرى إلى عمليات مثل تصنيع اللف، وتكديس القلب، وتجفيف الأجزاء النشطة.

القدرات الهندسية

تقوم شركة Yulan Transformer بتصنيع محولات الأفران الكهربائية ومحولات المقومات منذ عام 1999، وتمتلك القدرة على تصنيع واختبار المنتجات ذات جهد 110 كيلو فولت أو أقل. تشتمل المعدات الرئيسية على قدرة رفع تبلغ 80 طنًا، ونظام تجفيف فراغ بمرحلة بخار الكيروسين بقدرة 400 كيلووات، ومعدات اختبار النبضات بقدرة 1200 كيلوفولت، ومحول اختبار تردد الطاقة بدون تفريغ جزئي بقدرة 400 كيلوفولت. تمكن هذه المرافق الشركة من تلبية متطلبات معالجة العزل والتحقق من المصنع للهياكل المعقدة متعددة اللفات لمحولات مقوم 24 نبضة.

الأسئلة المتداولة

س: ما هو الفرق في المحتوى التوافقي بين أنظمة 24 نبضة و 12 نبضة؟

التوافقيات الأولية في مقوم ذو 12 نبضة هي الرتبتان الحادية عشرة والثالثة عشر؛ يعمل نظام 24 نبضة على التخلص منها بشكل فعال، مع بدء التوافقيات المميزة المتبقية من الترتيب الثالث والعشرين. عادةً ما ينخفض ​​التشوه التوافقي الإجمالي (THD) للتيار على جانب الشبكة من 8% - 10% (12 نبضة) إلى أقل من 4% (24 نبضة)، مع قيم محددة تعتمد على الحمل والمقاومة.

س: ماذا يحدث إذا فشل أحد المحولات في تكوين أربعة محولات؟

في التكوين الذي يستخدم أربعة محولات مستقلة، يمكن للثلاثة المتبقية الاستمرار في العمل إذا تم قطع اتصال واحد؛ ومع ذلك، سيحدث خلل في جانب الشبكة، وستظهر بعض التوافقيات ذات الترتيب المنخفض مرة أخرى. في ظل هذه الظروف، يجب تقليل الحمل الإجمالي، وجدولة الصيانة على الفور. في المقابل، لا يسمح تكوين محول واحد متعدد اللفات بعزل جسر فردي، مما يؤدي إلى تأثير أوسع في حالة حدوث خطأ.

س: هل النظام ذو 24 نبضة أكثر حساسية لأخطاء زاوية تحول الطور من النظام ذو 12 نبضة؟

نعم. يتطلب نظام 24 نبضة علاقات طورية دقيقة بين أربع مجموعات جسور في وقت واحد؛ الانحراف في أي مجموعة منفردة يمنع الأزواج التوافقية المقابلة من إلغاء بعضها البعض بشكل كامل. وبالتالي، هناك متطلبات أكثر صرامة فيما يتعلق بدقة التصنيع واختبار المصنع لملفات تحويل الطور.

س: هل يستحق استخدام نظام 24 نبضة للمشاريع الصغيرة؟

إذا كانت شبكة الطاقة تفرض متطلبات توافقية صارمة وكانت تكلفة الترشيح مرتفعة، فقد يكون نظام 24 نبضة أكثر اقتصادا من نظام 12 نبضة مع المرشحات. ومع ذلك، بالنسبة للقدرات الأصغر، تمثل التكاليف الثابتة المرتبطة بالمحولات المتعددة نسبة أكبر من الإجمالي، مما يستلزم إجراء تحليل شامل للتكلفة والعائد. في حين أن الأنظمة المصنفة فوق 630 كيلو فولت أمبير تكون عادةً مرشحة للتقييم، فإن الاختيار النهائي يعتمد على ظروف الشبكة المحددة وميزانية المشروع.

س: هل يمكن لمحول مقوم ذو 24 نبضة أن يحل محل المرشحات السلبية؟

لا يمكن أن يكون بمثابة بديل كامل. على الرغم من أن نظام 24 نبضة يلغي أغلبية التوافقيات ذات الترتيب المنخفض، إلا أن التوافقيات من الترتيب 23 وما فوق تستمر؛ علاوة على ذلك، فإن اختلالات التحميل أو أخطاء تحول الطور يمكن أن تؤدي إلى كميات صغيرة من التوافقيات ذات الترتيب المنخفض. قد لا تزال بعض المشاريع تتطلب عددًا محدودًا من فروع التصفية، على الرغم من أن السعة والتكلفة المعنية أقل بكثير من الحلول ذات 6 نبضات أو 12 نبضة.