كيفية تحسين كفاءة محول التصحيح؟ نصائح رئيسية

تدابير تحسين كفاءة نظام التصحيح

نظام التصحيح يتضمن معدات متعددة ومتنوعة، لذا العديد من العوامل تؤثر على كفاءته. لذلك، فإن النهج الشامل ضروري أثناء التصميم.

• زيادة الجهد الناقل للأحمال التصحيحية
  تتطلب تركيبات التصحيح أنظمة تحويل ذات قوة عالية تتطلب طاقة كبيرة. تؤثر خسائر النقل مباشرة على كفاءة التصحيح. زيادة الجهد الناقل بشكل مناسب يقلل من خسائر الخط ويحسن كفاءة التصحيح. عادةً، للمصانع التي تنتج أقل من 60,000 طن من الصودا القلوية سنوياً، يُوصى بنقل بجهد 10 كيلوفولت (تجنب استخدام 6 كيلوفولت). للمصانع التي تتجاوز 60,000 طن/سنة، يجب استخدام نقل بجهد 35 كيلوفولت. للمصانع التي تتجاوز 120,000 طن/سنة، يتطلب الأمر نقل بجهد 110 كيلوفولت أو أعلى.

• استخدام محولات تصحيح مباشرة ذات جهد مرتفع
  مثل مبادئ النقل، يجب أن يتطابق الجهد الأساسي (الشبكة) لمحول التصحيح مع جهد النقل. الجهد العالي المباشر للخفض يعني تيار أقل في اللفة ذات الجهد العالي، مما يؤدي إلى خسائر حرارية أقل وكفاءة محول أعلى. حيثما أمكن، استخدم جهود نقل أعلى ومحولات تصحيح مباشرة ذات جهد مرتفع.

• تقليل نطاق تغيير التوصيل في محول التصحيح
  يؤثر نطاق تغيير التوصيل بشكل كبير على كفاءة المحول؛ نطاق أصغر ينتج كفاءة أعلى. لا ينصح بزيادة النطاق بشكل عشوائي (مثل 30%-105%) لتسهيل التشغيل التدريجي. بعد الإنتاج الكامل، تعمل المحولات عادة بين 80%-100%، مما يترك لفائف توصيل إضافية تسبب خسائر دائمة. نطاق مناسب هو 70%-105%. يمكن الجمع بين التحويل النجمي المثلث ذو الجهد العالي والتحكم بالجهد بواسطة الثايستور لتقليل هذا النطاق إلى 80%-100%، مما يحسن الكفاءة بشكل ملحوظ.

• استخدام محولات تصحيح ذات تبريد ذاتي مغمورة بالنفط
  استخدام محولات مغمورة بالنفط ذات تبريد ذاتي يوفر الطاقة الكهربائية المستهلكة بواسطة المراوح. رغم أن الشركات المصنعة غالباً ما تصمم محولات كبيرة السعة بتبريد زيت الهواء القسري، يمكن ببساطة تكبير المبردات. مع التركيب في الهواء الطلق لتعزيز التبريد، يمكن للمحول أن يعمل بشكل موثوق دون تبريد قسري.

• تبني التركيب "المتكامل المستوي" لمعدات التصحيح
  تركيب محول التصحيح وخزانة التصحيح والكهربائي بطريقة "متكاملة مستوية" يقلل من طول الحافلات المتناوبة والمباشرة، مما يقلل من الخسائر المقاومة ويحسن كفاءة النظام. تحديداً، ضع الوحدات الثلاث على نفس المستوى وبأقرب مسافة ممكنة، ليشكلوا وحدة مدمجة. اربط مخرج الجانب من المحول بخزانة التصحيح باستخدام حافلات أقل من 1.2 متر، وأوصل مخرج أسفل الخزانة مباشرة إلى الكهربائي عبر حافلات تحت الأرض.

• تجنب الاتصالات المرنة في تركيب الحافلات
  نتيجة للتركيب "المتكامل المستوي"، تكون الاتصالات القصيرة بين المحول والخزانة، وبين مفاتيح الدائرة المباشرة، مما يقلل من التمدد الحراري. الاتصالات الصلبة كافية لضمان الأمان بينما تزيل الخسائر المرتبطة بالاتصالات المرنة والمفاصل الإضافية، مما يحسن الكفاءة.

• استخدام كثافة تيار أقل للحافلات
  كثافة التيار الاقتصادية للحافلات المتناوبة والمباشرة هي 1.2–1.5 A/mm². اختيار كثافة أقل (1.2 A/mm²، وحتى 1.0 A/mm²) يحسن توفير الطاقة.

• استخدام حافلات بنسبة ارتفاع إلى عرض أكبر من 12
  الحافلات ذات نسبة الارتفاع إلى العرض التي تتجاوز 12 لديها مساحة سطحية أكبر للتبريد، مما يؤدي إلى درجات حرارة تشغيل أقل، وتوصيل أفضل، وخسائر مقاومة أقل، وكفاءة وحدة أعلى.

• تطبيق الفازلين على مفاصل الضغط للحافلات
  تأكد من وجود مساحة اتصال كافية عند مفاصل الحافلات (بحفاظ على كثافة التيار أقل من 0.1 A/mm²)، وحافظ على سطح مسطح وسلس. طبق الفازلين لمنع أكسدة النحاس والتواصل السيء، مما يزيد من فقدان الطاقة. لا تستخدم الزبدة الموصلة، لأن قاعدة الزيت تتبخر في درجات الحرارة العالية، مما يجعل المركب شبه المعدني يتجانس ويفقد التوصيل، مما يؤدي إلى تسخين إضافي.

• اختيار خزانات التصحيح السيليكون بشكل مناسب
  خزانات التصحيح السيليكون هي أكثر كفاءة بنسبة 3–4٪ من خزانات الثايستور. عند تشغيل عدة خزانات تصحيح بالتوازي، يمكن دمج خزان سيليكون واحد لتخفيض الاستهلاك وتحسين الكفاءة.

• استخدام خزانات التصحيح بأجهزة ذات تيار عالي
  استخدام 2–3 أجهزة ذات تيار عالي لكل ذراع جسر يحسن تقاسم التيار، ويقلل من خسائر الطاقة للأجهزة، ويزيد من كفاءة التصحيح.

• تبني خزانات التحكم الرقمية (NC) في التصحيح
  التحكم الرقمي يسمح بمزيد من الدقة في تشغيل التصحيح، واهتزاز جهد مباشر أصغر، واستقرار أعلى للتيار المباشر. وهذا يفيد في تشغيل الكهربائي ويحسن كفاءة التحليل الكهربائي.

• تشغيل الثايستور في وضع التوصيل الكامل
  خلال التشغيل، احتفظ بزاوية الإشعال للثايستور أقل من 10° للحفاظ على التوصيل الكامل تقريباً. هذا يقلل من الخسائر الداخلية لثايستور التصحيح ويحسن كفاءته.

• تقليل زاوية الهامش لخزانة ثايستور التصحيح
  زاوية الهامش (زاوية التداخل) مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بعامل الطاقة الطبيعي لنظام التصحيح. زاوية هامش أصغر تعني عامل طاقة أعلى (خاصة عندما تكون زاوية الإشعال α صغيرة). خلال التشغيل الأولي، قلل من زاوية الهامش مع ضمان التشغيل الموثوق. زاوية α صغيرة تبقي الثايستورات قريبة من التوصيل الكامل.

• استخدام اثنين أو أكثر من محولات التصحيح بالتوازي
  للأحمال المباشرة ذات القوة العالية، استخدم اثنين أو أكثر من محولات التصحيح بالتوازي. هذا يقلل من التفاعل المكافئ والتيار الدائري أثناء نقل المحول، مما يقلل من الخسائر الكلية ويحسن الكفاءة.

• استخدام مفاتيح الدائرة المباشرة ذات التيار المقنن الأعلى
  تولد مفاتيح الدائرة المباشرة حرارة كبيرة تحت الحمل الكامل. اختيار مفتاح بتيار مقنن أعلى بدرجة واحدة يوفر الطاقة. على سبيل المثال، استخدم مفتاح بتيار 31,500 A للأحمال 25,000 A، أو مفتاح بتيار 40,000 A للأحمال 30,000 A.

• استخدام أجهزة استشعار التيار المباشر ذات الكفاءة العالية
  بعض أجهزة الاستشعار الكبيرة تتطلب تغذية كهربائية متناوبة للمقارنة بدون فلوكس، مما يستهلك طاقة إضافية. أجهزة الاستشعار ذات التأثير الهالي أفضل؛ فهي تنتج إشارة مباشرة من 0-1 V DC إلى جهاز العرض دون استهلاك طاقة إضافية.

• تصميم لتصحيح متعدد الأطوار
  استخدم تصحيح متعدد الأطوار حيثما أمكن. استخدم تصحيح 6 نبضات (جسر ثلاثي الأطوار أو نجمتان عكسيتان مع مكثف توازن، كل منها في التوازي العكسي المشترك) على المحولات الفردية. لاثنين أو أكثر من المحولات، استخدم تصحيحًا مكافئًا بـ 12 أو 18 نبضة. هذا يقمع بشكل فعال التوافقيات الدنيا، مما يحسن كفاءة التصحيح.