A Transformador del rectificador de pulso de cambio de fase Opera en condiciones eléctricas exigentes, suministrando sistemas de rectificadores multipulso de alta potencia al tiempo que gestiona simultáneamente el desplazamiento de fase para el control armónico. Debido a que estos transformadores son componentes esenciales en los sistemas de conversión de potencia de mediano y alto voltaje, comprender sus riesgos de falla y estrategias de protección es clave para una operación confiable. Sus complejas estructuras de devanado, cargas térmicas y exposición a corrientes no lineales significan que las medidas de protección deben ir más allá de los diseños de transformadores estándar.

Uno de los puntos de falla más comunes es la degradación del aislamiento, que puede acelerarse por el aumento de temperatura excesivo, los puntos críticos localizados o el estrés de voltaje a través de los devanados de interfase. En las configuraciones de cambio de fase múltiple, mantener un rendimiento térmico uniforme en todos los devanados secundarios es un desafío, especialmente en condiciones de carga desequilibradas o durante las oleadas de inicio. Si el envejecimiento del aislamiento no se detecta, la descarga parcial puede convertirse en una descomposición, particularmente en transformadores de tipo seco o aquellos que operan cerca de sus límites térmicos.

Otra preocupación es la saturación del núcleo magnético causada por la interacción de los componentes de CC o la alta distorsión armónica. Dado que el transformador del rectificador de pulso de cambio de fase a menudo está vinculado a los circuitos de rectificadores, incluso pequeñas cantidades de desplazamiento de CC pueden saturar gradualmente el núcleo, aumentando las pérdidas sin carga y causando calentamiento local. Además, las pérdidas de corriente de remolino de devanado se vuelven más graves bajo perfiles de carga ricos en armónicos, y si no se tienen en cuenta en el diseño, estas pérdidas pueden dar lugar a patrones de calentamiento inesperados que el devanado de estrés soporta y las estructuras de sujeción.

La capacidad de soporte de cortocircuito también es un diseño crítico y una preocupación operativa. Las fuerzas dinámicas durante las fallas internas o externas pueden ser intensas, especialmente en unidades grandes como un transformador de rectificador de 3500kVA. El desplazamiento axial de los devanados, las destellos de giro a la vuelta o el aflojamiento de sujeción pueden resultar si las tolerancias mecánicas y la coordinación del aislamiento no están cuidadosamente diseñadas. La protección debe ser rápida y selectiva. Los relés de protección diferencial se usan comúnmente para detectar fallas internas, respaldados por relés de Buchholz en diseños inmersos en petróleo para atrapar problemas incipientes como la generación de gas o el movimiento del petróleo.

La protección de sobrecarga térmica también debe ajustarse al comportamiento específico de los transformadores de rectificadores. Una configuración de cambio de fase a menudo resulta en conjuntos de devanados que experimentan diferentes cargas térmicas en función del ángulo de cancelación armónica y la distribución de carga. Esto requiere el uso de sensores de temperatura múltiples y un modelo térmico detallado para activar alarmas o condiciones de viaje antes de que ocurra el daño. Los sistemas de enfriamiento, cuando son Onan, Onaf o refrigerados por el agua, también se deben monitorear para detectar fallas de bomba o ventilador de inmediato.

La protección de sobretensión es otra capa esencial, especialmente durante los rechazos de carga o las operaciones de conmutación en el lado de voltaje medio. Los pararrayos y el blindaje entre ventiladores bien diseñado ayudan a reducir el estrés por sobretensión transitoria. En aplicaciones que utilizan devanados cambiados por fase con múltiples grupos de vectores, los transitorios pueden volverse complejos, y la amortiguación deficiente puede conducir a un estrés repetitivo en el aislamiento del transformador. La coordinación de la protección contra el aumento con el comportamiento de cambio de inversor es necesaria para extender la vida útil del aislamiento y evitar los destellos.

Como fabricante de transformadores con experiencia de aplicación directa en rectificación de alta potencia, no solo construimos a las especificaciones: ayudamos a los clientes a anticipar las condiciones del mundo real. Cada transformador del rectificador de pulso de cambio de fase que diseñamos incluye recomendaciones de protección a medida basadas en el nivel de voltaje, el número de pulso, el método de enfriamiento y la configuración del sistema. Estas no son solo capas de seguridad estándar, sino que son componentes críticos de la longevidad del transformador. Si está especificando transformadores para cargas de rectificadores, nuestro equipo de ingeniería puede ayudarlo a definir un esquema de protección que equilibre la sensibilidad, la velocidad y la durabilidad.