Как да подобрите ефективността на трансформатора-правител? Ключови съвети
Мерки за оптимизация на ефективността на системата за правоъгълна корекция
Системите за правоъгълна корекция включват множество и разнообразни оборудвания, затова много фактори влияят върху тяхната ефективност. Ето защо при проектирането е необходимо да се следва комплексен подход.
Повишаване на напрежението за прехода на натоварването на правоъгълника
Установките за правоъгълна корекция са системи за преобразуване на висок мощност от AC/DC, които изискват значителна мощност. Потери при прехода директно влияят върху ефективността на правоъгълника. Правилното повишаване на напрежението за прехода намалява линейните загуби и подобрява ефективността на правоъгълната корекция. Обикновено, за заводи, произвеждащи по-малко от 60,000 тона каустична сода годишно, се препоръчва преход на 10 кВ (избягвайки 6 кВ). За заводи над 60,000 тона/година, трябва да се използва преход на 35 кВ. За заводи, надхвърлящи 120,000 тона/година, е необходим преход на 110 кВ или по-високо напрежение.Използване на трансформатори за правоъгълна корекция с пряко понижаване на напрежението
Подобно на принципите за преход, основното (сетево) напрежение на трансформатора за правоъгълна корекция трябва да съответства на напрежението за преход. По-високо пряко понижаване на напрежението означава по-ниска токова стойност в високонапрегнатата обмотка, което води до по-ниски загуби от топлината и по-висока ефективност на трансформатора. Където е възможно, използвайте по-високо напрежение за преход и трансформатори за правоъгълна корекция с пряко понижаване на напрежението.Минимизирайте диапазона за промяна на обмотката на трансформатора за правоъгълна корекция
Диапазонът за промяна на обмотката значително влияе върху ефективността на трансформатора; по-малък диапазон дава по-висока ефективност. Непредвиденото увеличаване на диапазона (например до 30%-105%) за удобство при фазово пускане е нецелесъобразно. След пълната експлоатация, трансформаторите обикновено работят при 80%-100%, като допълнителните обмотки за промяна на обмотката причиняват постоянни загуби. Диапазон от 70%-105% е подходящ. Комбинирането на високонапрегнато звезденото-триъгълно свързване и регулировка на напрежението чрез тиристори може да намали този диапазон до 80%-100%, значително подобрявайки ефективността.Използване на самолегчещи трансформатори за правоъгълна корекция, потопени в масло
Използването на самолегчещи трансформатори, потопени в масло, спестява електрическата енергия, която се изразходва от вентилаторите. Въпреки че производителите често проектират големи трансформатори с принудително масло-въздушно охлаждане, радиаторите за охлаждане могат просто да бъдат разширени. Комбинирани с открито-въздушна инсталация, за да се подобри разсейването на топлината, операцията на трансформатора остава надеждна без принудително охлаждане.Прилагане на „планарно интегрирана“ инсталация на оборудването за правоъгълна корекция
Инсталацията на трансформатора за правоъгълна корекция, шкафа за правоъгълна корекция и електролизера в „планарно интегриран“ начин минимизира дължината на AC/DC магистралните линии, намалявайки резистивните загуби и подобрявайки ефективността на системата. Конкретно, разположете всички три единици на едно равнище и колкото е възможно по-близо една до друга, формирайки компактен блок. Свържете изхода от страната на трансформатора с шкафа за правоъгълна корекция с магистрални линии под 1.2 метра дължина, и маршрутирайте изхода от дъното на шкафа директно към електролизера чрез подземни магистрални линии.Избегнете гъвкави връзки при инсталацията на магистралните линии
„Планарната интегрирана“ конфигурация води до къси връзки на магистралните линии между трансформатора и шкафа, и през DC ножови ключове, минимизирайки термичното разширяване. Жестки връзки са достатъчни, осигурявайки безопасност, докато се елиминират загубите, свързани с гъвкавите връзки и техните допълнителни връзки, така че да се подобри ефективността.Използване на по-ниска плътност на тока в магистралните линии
Икономическият токов плътност за AC/DC магистралните линии е 1.2–1.5 А/мм². Изборът на по-ниска плътност (1.2 А/мм², или дори 1.0 А/мм²) оптимизира спестяването на енергия.Използване на магистрални линии с отношение височина-широчина, по-голямо от 12
Магистралните линии с отношение височина-широчина, надхвърлящо 12, имат по-голяма повърхностна площ за разсейване на топлината, което води до по-ниски температури на работа, по-добра проводимост, по-ниски резистивни загуби и по-висока единична ефективност.Применяване на вазелин върху стегнатите връзки на магистралните линии
Осигурете достатъчен контактна площ на връзките на магистралните линии (поддържайки токов плътност под 0.1 А/мм²), и поддържайте плоска, гладка повърхност. Приложете вазелин, за да се предотврати оксидацията на медта и лошият контакт, които увеличават загубите на мощност. Не използвайте проводеща мастило, тъй като маслото му се изпарява при високи температури, причинявайки полуметалния състав да се увтърди и да загуби проводимостта, водейки до допълнително нагорещяване.Подходящ избор на шкафове за правоъгълна корекция с кремикови диоди
Шкафовете за правоъгълна корекция с кремикови диоди са с 3–4% по-висока ефективност от шкафовете с тиристори. Когато няколко шкафа за правоъгълна корекция работят паралелно, включването на един шкаф с кремикови диоди може да намали потреблението и да подобри ефективността.Използване на шкафове за правоъгълна корекция с устройства за висок ток
Използването на 2–3 устройства за висок ток във всяка мостова ръка подобрява разпределението на тока, намалява загубите от устройствата и увеличава ефективността на правоъгълната корекция.Прилагане на шкафове за управление на правоъгълна корекция с числов контрол (NC)
Числовият контрол позволява по-точно активиране на правоъгълната корекция, по-малка DC рипла на напрежението и по-висока стабилност на DC тока. Това е благоприятно за работата на електролизера и подобрява ефективността на електролиза.Работа на тиристорите в режим на пълно провеждане
По време на работа, поддържайте ъгъла на запалване на тиристора под 10°, за да се поддържа почти пълно провеждане. Това минимизира вътрешните загуби на тиристорния правоъгълник и максимизира ефективността му.Намалете ъгъла на марж на шкафа за правоъгълна корекция с тиристори
Ъгълът на марж (наслагващ се ъгъл) е тясно свързан с естествения коефициент на мощност на системата за правоъгълна корекция. По-малък ъгъл на марж води до по-висок коефициент на мощност (особено когато ъгълът на запалване α е малък). По време на пускане, минимизирайте ъгъла на марж, докато се гарантира надеждна работа. Малък α поддържа тиристорите близо до пълно провеждане.Използване на две или повече трансформатори за правоъгълна корекция в паралел
За високи DC натоварвания, използвайте две или повече трансформатори за правоъгълна корекция в паралел. Това намалява еквивалентната реактивност и циркулиращия ток при прехода на трансформатора, намалявайки общите загуби и подобрявайки ефективността.Използване на DC ножови ключове с по-високи номинални токове
DC ножовите ключове генерират значителна топлина при пълно натоварване. Изборът на ключ с номинален ток с една степен по-висок предоставя спестявания на енергия. Например, използвайте 31,500 А ключ за 25,000 А натоварване, или 40,000 А ключ за 30,000 А натоварване.Използване на енергийно ефективни големи DC сензори на тока
Някои големи DC сензори изискват AC източник на напрежение за сравнение на нулев поток, което изразходва допълнителна енергия. Предпочитаеми са хол-ефект сензори; те директно изпращат 0–1 V DC сигнал към индикаторния прибор без да изразходват допълнителна мощност.Проектиране за многофазна правоъгълна корекция
Където е възможно, използвайте многофазна правоъгълна корекция. Използвайте 6-импулсна правоъгълна корекция (трифазен мост или двойно обратна звезда с балансиращ реактор, както и в кофазен инвертно паралелен режим) на единични трансформатори. За два или повече трансформатори, използвайте еквивалентна 12-импулсна или 18-импулсна правоъгълна корекция. Това ефективно поддава ниските хармоники, подобрявайки ефективността на правоъгълната корекция.
