一种多晶硅打压用单相干式变压器的新型调压方式

2016-06-13赵忠云田贵书刘培新刘利艳天津天能变压器有限公司天津300401

山东工业技术 2016年12期

关键词：仿真

赵忠云,田贵书,刘培新,刘利艳（天津天能变压器有限公司,天津 300401）

赵忠云,田贵书,刘培新,刘利艳
（天津天能变压器有限公司,天津 300401）

摘要：介绍了一种多晶硅打压用单相干式变压器的负荷特点及工艺要求，分析了新型调压方式原理及调压过程并进行了仿真，总结了新型调压方式的优势。

关键词：多晶硅打压变；负荷特点；调压方式；仿真

1 前言

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，光伏发电是国家为改善环境条件、减少大气污染，大力推广和支持的光洁电源。多晶硅打压变是生产光伏发电电池板的核心材料--多晶硅的关键设备之一。多晶硅打压变原有的调压方式，若采用手动调节不能满足多晶硅生产的工艺要求，若采用有载分接开关，工艺要求调节频繁、调节时档位之间容易容易出现电弧并且产生幅值很大的励磁涌流（相当于空载合闸），危及打压变、有载分接开关。现介绍一种新型调压方式可以解决上述问题。

2 打压变技术参数

ZDC-140/10（典型产品）

电压组合：0.4/12、10.5、3.5、1.6（9、7.875、2.625、1.2）KV ；

输出电流：15、15、40、87.5A；

短路阻抗：2.5%、2.5%、17%、70% ；

空载损耗：1427W；绝缘等级：F级温升：≤100K

3 负荷特点及工艺要求

（1）12（10.5）KV次级电流达到15A时，电压快速下降至3.5KV；

（2）3.5KV次级电流达到40A时，电压快速下降至1.6KV；

（3）1.6KV次级电流达到87.5A时，维持87.5A运行。

（4）一个小周期15min,其中12 KV（10.5KV）2min, 3.5KV 3min, 1.6KV 5min, 停顿（空载）5min.

（5）一个大周期120min,其中6个以上的小周期（共90min），6个小周期结束后停顿（空载）30min.

4 调压原理及过程

4.1 调压原理T1

其中：1为隔离开关；2为熔断器；3为双向可控硅开关；4为低压绕组，5为静电屏蔽层；6为铁芯；7为高压绕组；8为高压绕组抽头；a、x为变压器输入端子；a1为低压绕组端子；a2、a3、a4为低压绕组抽头；A、X为变流变压器输出端子；A1、X1为高压绕组抽头输出端子。

一次侧（低压）四档（三个抽头），二次侧（高压）两档（一个抽头），共有八种输出电压；在一次（低压）侧各支路串联隔离开关、熔断器及双向可控硅元件组成的调压单元，通过改变一次侧（低压）绕组匝数，调整变压器匝电压，来完成调节高压输出不同电压的目的。一次侧在不同档位通电时二次侧对应的输出电压。

4.2 调压过程：（12kV→3.5 kV→1.6 kV）

4.2.1 由a4支路调至a2支路

（1）控制触发脉冲,50个周波（1000ms），a4支路双向可控硅由截止到完全导通。次级（高压）输出电压12kV，电流达到15A，运行2min。

（2）控制触发脉冲，50个周波（1000ms），a4支路双向可控硅由导通到完全截止，测量次级（高压）输出电压0V。

（3）停顿25个周波（500ms）。

（4）控制触发脉冲,50个周波（1000ms），a2支路双向可控硅由截止到完全导通，完成由a4支路调至a2支路。次级（高压）输出电压3.5kV，电流达到40A，运行3min。

4.2.2 由a2支路调至a1支路

（1）控制触发脉冲，50个周波（1000ms），a2支路双向可控硅由导通到完全截止，测量次级（高压）输出电压0V。

（2）停顿25个周波（500ms）。

（3）控制触发脉冲,50个周波（1000ms），a1支路双向可控硅由截止到完全导通，完成由a2支路调至a1支路。次级（高压）输出电压1.6kV，电流达到87.5A，运行5min。

（4）控制触发脉冲，50个周波（1000ms），a1支路双向可控硅由导通到完全截止，测量次级（高压）输出电压0V。停顿5 min，完成一个小周期。说明：1）高压12 kV、10.5 kV档不同时使用，根据生产过程需要仅用一档；2）10.5kV→3.5 kV→1.6 kV调压过程同12kV→3.5 kV→1.6 kV。