Leistungstransformator als Spannungsumwandlung und elektrische Trennung der Infrastruktur, das Kernnetzes an das Stromnetz angeschlossen ist, findet Anwendung auf dem Gebiet der Übertragung und Verteilung. Das System derzeit in mehrere Kernölgefüllten Transformator, Gewicht und Masse verwendet wird, Spannung Ebene und erhöhte Lastaufnahmekapazität der Verlustleistung des Transformators, die Amplitudenschwankung Destabilisierung der Sekundärausgangsspannung der sekundärseitigen Ausgangsspannung, Lastschwankungen, Harmonic Generation hervorgerufen durch die Anregung des Kerns Primärseitenspannung beeinflussen gesättigt Einschaltstrom und eine Primärseite der Sekundärseite der Harmonischen invasive neuen Fehler induziert usw. müssen, bevor die neue Spannungsumwandlung und Energienetz angepasst werden, während die flexible Energieflusssteuerung, Fehlerdiagnose und zur Isolierung von beiden. natürlich Einschränkungen herkömmlicher Transformator wir können nicht die oben genannten Anforderungen erfüllen.
Zunächst wird der Festkörper-Transformator (SST) Technische Übersicht
Der Festkörpertransformator (SST), der auch als leistungselektronischer Transformator bekannt ist, ist eine Kombination aus leistungselektronischer Umwandlungstechnologie und Hochfrequenz-Energieumwandlungstechnologie basierend auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um die Umwandlung einer elektrischen elektrischen Energie in eine andere elektrische elektrische Energie zu realisieren. Statische elektrische Ausrüstung: Im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren hat sie die Vorteile kleiner Abmessungen, geringes Gewicht usw. und hat viele Vorteile, die traditionelle Transformatoren nicht haben, einschließlich hoher Stromversorgungsqualität, hohem Leistungsfaktor, automatischer Strombegrenzung und Blindleistungskompensationsfähigkeit. Frequenzkonversion, Phasennummernumwandlung und einfache automatische Überwachung Aufgrund der oben genannten Vorteile kann der Einsatz von Festkörpertransformatoren in Stromversorgungssystemen die Systemzuverlässigkeit verbessern, die Stromqualität verbessern, neue Energieerzeugung und Netzanbindung ermöglichen und den Smart Grid-Aufbau fördern. Und Entwicklung.
Das Grundprinzip des Blockdiagramms ist in Fig. 1 gezeigt: Zuerst wird das Wechselstromsignal der Netzfrequenz durch den leistungselektronischen Wandler in ein Hochfrequenz-Rechtecksignal umgewandelt, das Signal wird durch den Hochfrequenz-Trenntransformator übertragen, und das Hochfrequenz-Rechteckwellensignal wird durch den leistungselektronischen Wandler auf die Netzfrequenz zurückgesetzt. AC-Signal.Dieser Prozess kann von der Steuerung mit entsprechender Steuerung des leistungselektronischenUmwandlers durchgeführt werden.
01 Der erste Schritt AC / DC-Gleichrichter wandelt 7KV einphasige Wechselspannung in 10KV DC um 02 Der zweite Schritt hochfrequenter DC / DC-Wandler wandelt DC 10K in DC 400V um.Hochspannungs-H-Brückenschaltung, Niederspannungs-H-Brückenschaltung. Und Zwischen-Hochfrequenz-Transformator 03 dritten Phase DC / AC-Wechselrichter, DC 400V umgerechnet auf 60Hz, ± 120V AC.
Durch Erhöhen der Betriebsfrequenz des DC / DC-Wandlers und des DC / AC-Wandlers ist es möglich, ein kleineres Volumen und ein geringeres Gewicht als bei herkömmlichen Transformatoren zu erreichen, wodurch die Größe und das Gewicht von passiven Komponenten stark reduziert werden.
Zweitens, die Anwendung von SiC-Siliziumcarbid-Vorrichtungen in Festkörpertransformatoren
Ein ideales Halbleiterleistungsbauelement sollte solche statischen und dynamischen Eigenschaften aufweisen: Es kann im Sperrzustand hohen Spannungen widerstehen, es weist eine hohe Stromdichte und einen niedrigen Leitungsspannungsabfall im eingeschalteten Zustand auf, im Schaltzustand und Es hat kurze An / Aus-Zeit, kann hohe di / dt und dv / dt aushalten, hat geringe Schaltverluste und hat die volle Kontrollfunktion.Aufgrund von Einschränkungen in Spannung, Leistungstoleranz, etc., diese Si-Silizium-basierte High Power Transformator-Anwendungen weist die Vorrichtung feste Komponenten von Reihen- und Parallelschaltungstopologie und komplexer Technologie zu verwenden, um die Anforderung der praktischen Anwendung zu erfüllen, in Ausfallrate und die Kosten der Vorrichtung führt stark erhöht wird, was die Weiterentwicklung der Smart-Grid-Anwendungen in Festkörpertransformator beschränkt.
In den letzten Jahren erhält Siliziumkarbid (SiC) als ein neues Halbleitermaterial mit breiter Bandlücke aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und elektrischen Eigenschaften immer mehr Aufmerksamkeit von der Industrie.Der wichtige Vorteil von Siliziumkarbid-Leistungsbauelementen ist ihre hohe Spannungsfestigkeit. (Zehntausende von Volt), hohe Temperatur (mehr als 500 ° C) Eigenschaften, durchbrechen die schwerwiegenden Systemeinschränkungen, die durch Silizium-basierte Leistungsvorrichtung Spannung (mehrere kV) und Temperatur (weniger als 180 ° C) Grenzen verursacht werden. Mit der Siliziumkarbid-Material-Technologie Fortschritte, die alle Arten von Siliciumcarbid-Leistungsvorrichtungen entwickelt, wie beispielsweise Siliziumkarbid-Leistungsdiode SBD, MOSFET usw., aufgrund der Kosten, die Ausbeute und die Zuverlässigkeit der Wirkung, Siliziumkarbid-Leistungsvorrichtungen zuerst werden die Industrialisierung des Niederdruckes im Bereich zu realisieren, das aktuelle Handelsprodukt Spannungspegel in der Ausführungsform verwendeten 650-1700V, meist noch festen Transformator in Reihe nächste Jahre, wie die Technologie fortschreitet, Hochspannungs-Siliziumkarbid-Vorrichtungen, insbesondere die Entstehung von 15kV oder mehr Siliziumkarbid-Vorrichtung und der entsprechenden Antriebstechnik und Interferenz Die Entwicklung der Technologie wird der strukturellen Vereinfachung und Zuverlässigkeitsverbesserung von Festkörpertransformatoren förderlich sein.
Dritte, Zusammenfassung
Zukünftige Stromverteilungssysteme können aus vielen dezentralen erneuerbaren Energiequellen und Stromnetzen bestehen, sowohl neue Stromverteilungsanlagen als auch Energiespeichersysteme können mit dem Netz oder Mikronetz verbunden sein Das Energie-Internet hat die Fähigkeit, Energie in beide Richtungen zu steuern und wichtige Dienste bereitzustellen Plug-and-Play-Funktionalität und kann das System von dem fehlerhaften Ende des Benutzers isolieren Energie-Internet erfordert fortgeschrittene Hochspannungs-, Hochfrequenz- und Hochtemperatur-Leistungshalbleitergeräte Praxisergeb- nisse zeigen, dass SiC-Bauelemente die Schaltungsstruktur von Halbleitertransformatoren erheblich vereinfachen können. Reduzieren Sie den Kühlkörperraum und erhöhen Sie die Leistungsdichte der Einheit, indem Sie die Schaltfrequenz erhöhen.Es zeigt sich, dass das neue Hochleistungs-Siliciumcarbid-Hochleistungsgerät neue Anwendungen in Festkörpertransformatoranwendungen eröffnen und das Smart Grid weiterentwickeln und verändern wird. Signifikante Wirkung