transformador de potência como uma conversão de voltagem e isolamento eléctrico da infra-estrutura, o núcleo de rede ligados ao sistema de alimentação, têm aplicação no campo de transmissão e distribuição. O sistema é actualmente utilizado em mais núcleo cheio de óleo do transformador, peso e volume, tensão e os níveis de aumento da capacidade de elevação de carga da perda de potência do transformador, a tensão do lado primário flutuação de amplitude desestabilizador afectar a tensão de saída secundário da tensão de saída do lado secundário, as variações de carga, a geração de harmónicas causadas pela excitação do núcleo está saturado corrente de partida, e um lado primário do secundário lateral das harmónicas induzida invasivo nova falha, etc. necessitam de ser ajustado antes da nova rede de conversão de voltagem e de energia, enquanto que o controle flexível fluxo de energia, o diagnóstico de falha e o isolamento de ambos. obviamente limitações do transformador tradicional Não é possível atender aos requisitos acima.
Primeiro, a introdução da tecnologia de transformador de estado sólido (SST)
Transformador de estado sólido (SST), também conhecido como transformador eletrônico de potência, é uma combinação de tecnologia de conversão eletrônica de energia e tecnologia de conversão de energia de alta frequência baseada no princípio de indução eletromagnética para realizar a conversão de uma energia elétrica característica elétrica em outra energia elétrica característica elétrica. Equipamento elétrico estático Comparado com transformadores tradicionais, ele tem as vantagens de tamanho pequeno, peso leve, etc. e tem muitas vantagens que os transformadores tradicionais não possuem, incluindo alta qualidade de alimentação, alto fator de potência, limitação automática de corrente e capacidade de compensação de potência reativa. Conversão de freqüência, conversão do número da fase de saída e fácil monitoramento automático Devido às vantagens acima, o uso de transformadores de estado sólido em sistemas de potência pode melhorar a confiabilidade do sistema, melhorar a qualidade da energia, facilitar a geração de energia e a conexão à rede. E desenvolvimento.
O diagrama de blocos do princípio básico é mostrado na Figura 1: Primeiro, o sinal AC de freqüência de energia é convertido em um sinal de alta freqüência pelo conversor eletrônico de potência, o sinal é transmitido através do transformador de alta freqüência e o sinal de alta freqüência é restaurado para a freqüência de energia. Sinal AC Este processo pode ser feito pelo controlador com o controle apropriado do conversor eletrônico de potência.
01 O retificador AC / DC de primeiro passo converte energia CA monofásica de 7KV em CC de 10KV 02 O conversor de CC / CC de alta frequência de 2ª fase converte DC 10K em DC 400V inclui circuito de ponte H de alta tensão e circuito de ponte H de baixa tensão. E intermediário de alta freqüência do transformador 03 inversor trifásico DC / AC, DC 400V convertido para 60Hz, ± 120V AC.
Ao aumentar a freqüência de operação do conversor CC / CC e do inversor CC / CA, é possível obter um volume menor e um peso mais leve que os transformadores convencionais, reduzindo assim muito o tamanho e o peso dos componentes passivos.
Em segundo lugar, a aplicação de dispositivos de carboneto de silício de SiC em transformadores de estado sólido
Sobre o dispositivo de alimentação de semicondutores, que deve ter uma propriedades estáticas e dinâmicas: no estado de bloqueio, uma alta tensão suportável; em um estado de condução, tem uma densidade de corrente elevada e baixa queda de tensão; estado e quando o conversor de comutação, abertura e fecho de um curto período de tempo, suportar altas di / dt e dv / dt, têm baixas perdas de comutação, e com a função de controlo total. no entanto, devido a limitações em termos de voltagem, a potência, a tolerância, etc. estes silício de alta potência Si em aplicações de transformadores o dispositivo tem de usar componentes sólidos de série e topologia do circuito paralelo e tecnologia complexa para satisfazer o requisito de aplicação prática, resultando em taxa de falha e o custo do aparelho é grandemente aumentado, o que limita o desenvolvimento das aplicações de redes inteligentes no transformador de estado sólido.
Nos últimos anos, como um novo material de largura banda proibida do semicondutor - carboneto de silício (SiC), devido às suas excelentes propriedades eléctricas e físicas, são cada vez mais atenção na indústria é uma importante vantagem na medida em que o dispositivo de alimentação de carboneto de silício com uma alta tensão. (dezenas de milhares de volts), a temperatura elevada (superior a 500 ℃) característica, um sistema de limitação séria para quebrar dispositivo silício-tensão de alimentação (número kV) e temperatura (inferior a 180 ℃) restrição provocada. a tecnologia com material de carboneto de silício progresso, todos os tipos de dispositivos de energia de carboneto de silício a ser desenvolvido, tal como diodo de potência carboneto de silício SBD, MOSFET, etc, devido ao custo, rendimento e fiabilidade do impacto, os dispositivos de alimentação de carboneto de silício primeiro a perceber a industrialização de baixa pressão na área, o produto comercial actual níveis de tensão utilizados na forma de realização 650-1700V, ainda principalmente sólida transformador em série próximos anos, como a tecnologia avança, dispositivos de carboneto de silício de alta tensão, especialmente a emergência de 15kV ou mais dispositivo de carboneto de silício, e a tecnologia de accionamento correspondente e interferência o desenvolvimento da tecnologia, vai ajudar a simplificar a estrutura de um transformadores de estado sólido e aumentar a fiabilidade.
Terceiro, resumo
Os futuros sistemas de distribuição de energia podem consistir em muitas fontes de energia renovável distribuídas e redes de energia elétrica, tanto as novas instalações de distribuição de energia quanto os sistemas de armazenamento de energia podem ser interconectados com a rede ou micro-grade. Funcionalidade plug-and-play, e pode isolar o sistema do lado defeituoso do usuário A energia da Internet requer dispositivos semicondutores avançados de alta tensão, alta frequência e alta temperatura Os resultados da prática mostram que os dispositivos SiC podem simplificar significativamente a estrutura do circuito dos transformadores de estado sólido. Reduza o espaço do dissipador de calor e aumente a densidade de potência da unidade, aumentando a frequência de comutação.Veja-se que o novo dispositivo de alta potência de carboneto de silício de alta tensão abrirá novas aplicações em transformadores de estado sólido e continuará a desenvolver e alterar a rede inteligente. Impacto significativo.