冶金用整流器変圧器: 選択基準とヒント

I. 適用される規格

国家規格 (GB)

1. GB/T 3859.3「半導体コンバータ – トランスおよびリアクトル」（整流器トランスに特有の基本規格）
2. GB 1094 シリーズ: 電源変圧器 (一般要件、温度上昇、絶縁、乾式変圧器、騒音レベル、および負荷ガイド)
3. GB/T 14549「電力品質 – 公共電力網の高調波」(圧延線に対する必須の高調波制限)
4. JB/T 8636「コンバータートランス」（高出力冶金整流装置の業界仕様）-

国際規格

IEC 60076 および IEC 61378-1 (産業用規格)整流器変圧器);輸出プロジェクトは CE および IEC 認証要件を満たさなければなりません。業界の多くの専門変圧器メーカーは、これらの規格に従ってユニットを製造しています。河南新泰龍の鋼圧延用整流変圧器製品も、この仕様の完全なセットに厳密に従って設計および製造されています。

II.選定のための中核技術基準

(i) 定格容量の選定基準（圧延機衝撃荷重特有）

鋼の圧延には、頻繁な衝撃荷重と短期間のピーク過負荷が伴います。{0}容量はモーター出力に直接一致させることができないため、十分な設計マージンが必要です。
1. 非可逆圧延機-:変圧器容量=モーター総出力 × 1.4
2. 連続冷間/熱間圧延機およびスキンパスミルの逆転: 容量=モーター総出力 × 1.5
3. 大きな衝撃を与える装置（例: ブルーミングミル、フライングハサミ）:-容量=モーター総出力 × 1.6 ～ 1.8
4. 過負荷耐久性要件:120% 負荷での連続動作。 60 秒間 175% の過負荷 (12 回/時間)。 200% の過負荷を 30 秒間 (2 回/時間)、温度上昇制限を超えません。
5. 損失補正:高調波は追加の損失を増加させます。整流変圧器の容量は、標準の配電変圧器の容量より 10% ～ 20% 大きくする必要があります。

(II) パルス数と位相シフト巻線の選択-（高調波制御の核心）

圧延機の整流では 5 次および 7 次の高調波が生成され、系統障害が発生しやすくなります。選択は、インストールされている容量に基づいて段階的に行われます。
1. 6-パルス:高調波歪み率が高い。小型の補助ローラーテーブル装置にのみ使用されます。単独で主圧延ラインに使用することはできません。
2. 12-パルス:THDiは約10%。 800 kVA 未満の小型圧延機のドライブに適しています。
3. 24-パルス:THDi 4% ～ 5%。 800 ～ 3150 kVA の主冷間および熱間圧延ラインの標準構成。
4. 36-パルス:THDi < 3%; 5000 kVA を超える大規模な-幅広-プレート連続圧延装置に選ばれています。
巻線にはダブルスター（相間変圧器）と移相接続構造を採用しており、DC バイアス磁化を抑制し、鉄心飽和によるノイズのサージを防止します。

(III) 電圧とインピーダンスの規格

1. プラントの 10 kV/35 kV グリッドに適合した一次側。オフ回路タップ切替器（±2 × 2.5%）を装備しています。-
2. バルブ-側の二次電圧は DC モーターの電機子定格電圧に一致します。可逆ユニットの電圧は同じままですが、非可逆ユニットは定格電圧の 95% に設定されます。-
3. 転流サージ電流を制限し、サイリスタ整流器コンポーネントを保護するために、短絡回路インピーダンスは 8% ～ 12% に制御されます。-。

(IV) 断熱性、昇温性、冷却性の選定基準

冶金作業場は粉塵、高温、多湿の環境のため、断熱と冷却の構成をアップグレードする必要があります。{0}
1. 絶縁クラス:クラス H (180 度) メイン圧延機用。小型補助装置の場合はクラス F (155 度) 以上。バルブ-の側巻線には、電圧サージに耐えられるよう強化絶縁が施されています。
2. 冷却方式

3. 温度上昇設計には高調波損失に対する 20% のマージンが含まれています。クラス H 乾式-タイプの巻線の温度上昇制限は 125K 以下です。

(V) コアおよび巻線の材質規格

コアには、45 度の完全留め留め積層を施した高透磁率の方向性珪素鋼板を使用しています。-磁束密度は1.4～1.6Tの間で制御され、高調波飽和を抑制します。巻線には転置銅導体を採用して渦電流損失を低減し、端部構造を強化して短絡耐性を強化しています。-

屋内乾式-タイプのユニットは IP20 等級です（粉塵の多い-熱間圧延-作業場では IP23 にアップグレードされます）。屋外油浸ユニットは IP44 等級に認定されており、金属コンポーネントに包括的な防食コーティングが施されており、酸化鉄粉塵を含む腐食環境に適しています。{7}}

Ⅲ．選択に関する重要な考慮事項

1. 高調波の軽減

選択する前に全高調波歪み (THD) を計算します。高調波が制限を超えている場合は、パルス仕様をアップグレードするか、フィルタ装置を設置して、系統へのペナルティや無効電力補償装置の損傷を回避します。

2. 衝撃荷重への対応

標準の配電変圧器は使用しないでください。標準ユニットには過負荷と短絡抵抗に対する特別な設計が欠けており、頻繁な転がり衝撃により巻線が簡単に焼損する可能性があります。{0}}冶金用途で経験のある専門メーカーの製品を優先します。

3. 放熱の冗長性

熱間圧延作業場の周囲温度は 45 度に達することがあります。-温度上昇の計算は、この 45 度の制限に対して検証する必要があります。空冷モデルは、デュアル ファン構成 (1 つは動作中、1 つはスタンバイ) と過熱インターロック シャットダウン メカニズムを備えている必要があります。-

4. DCバイアス抑制

整流器負荷はコア飽和を引き起こす可能性のある DC 成分を生成します。ノイズと追加の損失を削減するために、メーカーから磁気補償構造を指定してください。

5. 正確な電圧マッチング

二次電圧が過剰になると無効電力損失が増加しますが、電圧が不足すると低速トルクが不十分になり、ストリップの欠陥（破損や平坦度の低下など）が発生します。{0}電圧は DC モーターのパラメーターに正確に一致する必要があります。

6.-現場での設置とO&M

圧延工場の作業場ではコンパクトな機器レイアウトを考慮すると、コンパクトな乾式-型整流変圧器が推奨されます。巻線温度監視や温度超過アラーム/トリップ機能などの標準機能により、日常の操作とメンテナンスが簡素化されます。{1}

7. ライフサイクルコストの考慮事項

乾式変圧器は初期投資が高くなりますが、火災安全性があり、油漏れのリスクが排除され、メンテナンス間隔が長いという特徴があります。大容量の屋外用途には、高透磁率コアを備えた油入変圧器を選択できます。-無負荷時のエネルギー消費を長期的に節約できます。-

8. メーカーの資格とカスタマイズ要件

調達中に、型式試験報告書と関連する認証を確認します。位相シフト、過負荷容量、または空間的制約に関する特定のサイト要件については、お問い合わせください。河南新泰龍完全な工場テスト文書を伴うカスタマイズされたソリューションを提供します。

IV.選考プロセスの概要

1. DC 圧延ラインモーターの出力と転がり衝撃負荷のデューティ サイクルを計算します。
2. 過負荷と高調波損失に対するマージンを考慮して変圧器の定格容量を決定します。
3. 設置容量と系統高調波規格に基づいてパルス位相シフト方式を決定します。-
4. 作業場の火災安全性と粉塵の状態に基づいて、冷却方法 (乾式-タイプと油浸式-) を選択します。
5. 高/低定格電圧、電圧調整タップ、短絡インピーダンスのパラメータを一致させます。-
6. 絶縁クラス、エンクロージャ保護、およびコア/巻線材料の規格を指定します。
7. 温度上昇、短絡性能、高調波に関する工場テスト要件を定義します。-
敷地条件、投資額、O&Mコストなどを総合的に評価し、最終的なモデルを決定します。