Verteiltransformatoren für industrielle Anwendungen

Verteiltransformatoren für
industrielle Anwendungen
Stabile und zuverlässige Stromversorgung für elektrische Antriebe
siemens.de/transformatoren
»Stromrichtertransformatoren
müssen stabil, zuverlässig und
langlebig sein – und das bei Einsatzbedingungen, die anspruchsvoller sind als die für klassische
Verteiltransformatoren.«
Außergewöhnliche Einsatzgebiete
verlangen außergewöhnliche
Produkte
Bestimmte Industriebranchen brauchen für die Stromversorgung mehr als nur klassische Verteiltransformatoren.
Öl- und Gasunternehmen, die Chemie- und Zementindus­
trie und auch Bergbau- und Tunnelbau-Unternehmen
brauchen elektrische Antriebe und Erregersysteme, die
mit Hilfe von Stromrichtertransformatoren angetrieben
werden.
Zum Umformen und Steuern der elektrischen Energie für
Antriebe werden Stromrichtereinrichtungen mit entsprechenden Ventilen benötigt. Stromrichtertransformatoren
stellen den Anschluss an das Versorgungsnetz her.
Bevorzugte Einsatzorte dieser Sondertransformatoren sind
z. B. Schwerantriebe für Walzwerke, Bohrschiffe, OffshoreAnlagen und Fördereinrichtungen, darüber hinaus generell die vielfältig in der Industrie eingesetzten Antriebe.
Die Schaltung des Stromrichtertransformators ist der
Stromrichterschaltung angepasst. Seine Wicklungen sind
für Beanspruchung und Stromkurvenform beim Stromrichterbetrieb zu bemessen. Im Einzelnen ist der Stromrichtertrafo folgenden antriebs- und stromrichterspezifischen
Einflüssen ausgesetzt.
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Stärkere dynamische und thermische Beanspruchung
durch das kurzfristig wechselnde Lastspiel
Im Gegensatz zur Auslegung von Standard-Verteilungstransformatoren muss beim Stromrichtertransformator
die Häufigkeit der Anfahrstöße berücksichtigt werden.
Vorteile der Siemens-Technik
Aufgrund ihrer Auslegung nimmt die Wicklung Radial-,
Axial- und Kontraktionskräfte sicher auf. Damit erreichen
wir eine hohe Kurzschlussfestigkeit, die eine Unempfindlichkeit des Transformators gegen die häufige Stoßbelastung bei Antrieben ergibt. Zusätzlich positiv wirkt sich die
große Wärmekapazität und damit hohe Überlastbarkeit
dieser Transformatorbauart aus.
Je nach dem späteren Einsatzgebiet und Einsatzort des
Transformators können die Produkte auch eine ATEXZertifizierung erhalten.
Technische Merkmale und Nutzen
Gleichstrom
Die umfangreiche und lange Erfahrung mit SiemensTransformatoren ergibt Produkte mit Merkmalen, die auf
die speziellen Ansprüche industrieller Anwendungen
abgestimmt sind.
Wenn entweder auf der Einspeise- oder auf der Lastseite
der Transformatorwicklungen ein Gleichstrom fließt, können der Kern und andere Teile aufgrund von Gleichstromfeldern überhitzen. Der Gleichstrom kann außerdem auch
zu Geräuschentwicklung und Schwingungen führen.
Deshalb sind wir bei Siemens Transformatoren in der
Lage, unsere Produkte im Hinblick auf Gleichstrom zu
optimieren, so dass wir bei Bedarf Geräte mit minimaler
Geräusch- und Wärmeentwicklung liefern können.
Anzahl der Sekundärwicklungssysteme pro
Transformator
Wenn der Antriebstrafo mehr als einen Gleichrichter
versorgt, sind die Phasenwinkel zwischen den einzelnen
Sekundärwicklungen so zueinander versetzt, dass die
Harmonischen niedrigerer Ordnung eliminiert werden. Die
Gleichrichter können mit einem Transformator mit mehreren Wicklungssystemen versorgt werden, um Kosten und
Platz zu sparen. Die Anzahl der Sekundärwicklungen pro
Transformator kann vom Kunden bestimmt werden.
Magnetische Flussdichte
Die magnetische Flussdichte des Kerns hängt ab von
Spannung und Frequenz. Für eine ordnungsgemäße Funktion des Transformators sollte der Kern unter bestimmten
Betriebsbedingungen nicht magnetisch gesättigt sein.
Deshalb wird bei der Auslegung ein Freibetrag bis zur Sättigungsinduktion berücksichtigt, um einen Transformator
mit maximaler Zuverlässigkeit zu erhalten.
Anzapfungen des Transformators
Je nach den Anforderungen des Kunden werden Transformatoren mit Anzapfschaltern versehen, mit denen bei
Bedarf das Übersetzungsverhältnis des Transformators
justiert werden kann. Dies geschieht, um Spannungsschwankungen Rechnung zu tragen.
Oberschwingungen
Die Stromoberschwingungen bestimmen die Oberwellenverluste bei den Antriebstransformatoren. Sie führen zu
einer zusätzlichen Erwärmung. Siemens Transformatoren
konstruiert gezielt Stromrichter, die der Wärmebeanspruchung standhalten. Bei der Auslegung der Siemens-Transformatoren werden die Stromrichterkennwerte berücksichtigt, damit sie der möglicherweise auftretenden
Wärmebeanspruchung widerstehen.
Transformatoren von Siemens:
geeignet für Ihren Antrieb
Stromversorger und Verteilnetzbetreiber vertrauen ihrem
Lieferanten Siemens Transformatoren bereits seit über
hundert Jahren. Unser Ziel ist es, auch für Industrieunter­
nehmen der Partner der Wahl zu sein, wenn es um Transformatoren geht. Da wir ein erfahrener Hersteller von
Transfor­matoren aller Leistungsklassen sind, sind bei uns
auch Sonderwünsche in guten Händen.
Im Segment der Siemens-Verteiltransformatoren bieten
wir Stromrichtertransformatoren bis zu 30 MVA/72,5 kV
an. Vielleicht versorgen schon die nächsten dieser Transformatoren Ihren Antrieb?
Beispiele für Vektorgruppen
Einspeisung
12-Puls
18-Puls
24-Puls
36-Puls
Schaltungstyp
3
3
3
3
3
3
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40°
20°
0°
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3
3
Einspeisetransformatoren
Ein Transformator
mit drei
Wicklungen
Ein Transformator
mit vier
Wicklungen
30°
20°
15°
10°
10°
Dd0 Dy11 oder
Dd0 Dy5
Dy11+20° Dy11
Dy11–20°
1 x (Dy5 Dd0)
+7,5°
1 x (Dy5 Dd0)
–7,5°
1 x (Dy11–10° Dy11
Dy11–10°) +15°
1 x (Dy11–10° Dy11
Dy11–10°) –15°
1 x (Dy5 Dd0) +10°
1 x (Dy5 Dd0) –10°
1 x (Dy5 Dd0)
Erforderlicher
Phasenwinkelversatz
zwischen den
Sekundärwicklungen
Beispiele für
Vektorgruppen
Zwei Transformatoren mit drei
Wicklungen
Zwei Transformatoren mit vier
Wicklungen
Drei Transformatoren mit drei
Wicklungen
Großbuchstaben: Primärseite
Kleinbuchstaben: Sekundärseite
D/d = Delta; Y/y = Stern
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Herausgeber
Siemens AG 2016
Energy Management
Freyeslebenstraße 1
91058 Erlangen, Deutschland
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(Gebühren in Abhängigkeit vom Provider)
E-Mail:[email protected]
Artikel-Nr. EMTR-B10011-00
Gedruckt in Deutschland
Dispo 19200, SIMC-0000-46672
fb 7133 WS 0216
Änderungen und Irrtümer vorbehalten.
Die Informationen in diesem Dokument enthalten
lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form
zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich,
wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.