Πώς να βελτιώσετε την απόδοση ενός ορθογωνίου μετατροπέα; Κύριες Συμβουλές

Μέτρα Βελτίωσης της Αποδοτικότητας του Συστήματος Ορθογωνικοποίησης

Τα συστήματα ορθογωνικοποίησης περιλαμβάνουν πολλά και διαφορετικά εξοπλισμό, άρα πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την αποδοτικότητά τους. Συνεπώς, είναι απαραίτητη μια ολοκληρωμένη προσέγγιση κατά τη σχεδίαση.

• Αύξηση της Τάσης Μεταφοράς για Φορτία Ορθογωνικοποίησης
  Οι εγκαταστάσεις ορθογωνικοποίησης είναι συστήματα υψηλής ισχύος AC/DC μετατροπής που απαιτούν σημαντική ισχύ. Οι απώλειες μεταφοράς επηρεάζουν άμεσα την αποδοτικότητα της ορθογωνικοποίησης. Η κατάλληλη αύξηση της τάσης μεταφοράς μειώνει τις απώλειες γραμμής και βελτιώνει την αποδοτικότητα ορθογωνικοποίησης. Γενικά, για εγκαταστάσεις που παράγουν λιγότερα από 60.000 τόνους νάτριου υδροξίδιου ετησίως, συνιστάται η 10 kV μεταφορά (αποφεύγοντας τη 6 kV). Για εγκαταστάσεις πάνω από 60.000 τόνους/έτος, πρέπει να χρησιμοποιηθεί 35 kV μεταφορά. Για εγκαταστάσεις πάνω από 120.000 τόνους/έτος, απαιτείται μεταφορά 110 kV ή υψηλότερης τάσης.

• Χρήση Μετατροπείων Ορθογωνικοποίησης Προς Κατεύθυνση
  Σύμφωνα με τους κανόνες μεταφοράς, η κύρια (δίκτυο) τάση του μετατροπέα ορθογωνικοποίησης πρέπει να ταιριάζει με την τάση μεταφοράς. Μια υψηλότερη άμεση τάση μείωσης σημαίνει χαμηλότερη ένταση στην υψηλότερη στροφή, αποτελεί χαμηλότερες θερμοκρασιακές απώλειες και υψηλότερη αποδοτικότητα μετατροπέα. Όπου είναι δυνατό, χρησιμοποιήστε υψηλότερες τάσεις μεταφοράς και μετατροπείς ορθογωνικοποίησης προς κατεύθυνση.

• Ελάχιστη Εύρεση Τύπου Μετατροπέα Ορθογωνικοποίησης
  Η εύρεση τύπου επηρεάζει σημαντικά την αποδοτικότητα του μετατροπέα· μια μικρότερη εύρεση οδηγεί σε υψηλότερη αποδοτικότητα. Δεν είναι συνιστώμενο να αυξάνεται τυφλά η εύρεση (π.χ., 30%-105%) για εύκολη φασική ενεργοποίηση. Μετά την πλήρη παραγωγή, οι μετατροπείς λειτουργούν συνήθως στο 80%-100%, αφήνοντας επιπλέον τύπους στροφής που προκαλούν μόνιμες απώλειες. Μια εύρεση 70%-105% είναι κατάλληλη. Η συνδυασμός υψηλότερης τάσης με αστεράκι-δέλτα και ρυθμιστής θυρίστων μπορεί να μειώσει ακόμη περισσότερο την εύρεση στο 80%-100%, βελτιώνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα.

• Χρήση Μετατροπέων Ορθογωνικοποίησης με Ενσωματωμένη Ψύξη σε Λάδι
  Η χρήση μετατροπέων με ενσωματωμένη ψύξη σε λάδι σώζει την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τους ανεμιστέρες. Παρ' όλα αυτά, οι κατασκευαστές συνήθως σχεδιάζουν μεγάλους μετατροπείς με υποχρεωτική ψύξη λάδι-αέρα, αλλά οι ψυκτικοί ραδιάτορες μπορούν απλώς να επεκταθούν. Σε συνδυασμό με εγκατάσταση σε ανοιχτό αέρα για ενίσχυση της διάχυσης θερμότητας, η λειτουργία του μετατροπέα παραμένει αξιόπιστη χωρίς υποχρεωτική ψύξη.

• Εφαρμογή "Επιπέδου Ολοκλήρωσης" για την Εγκατάσταση Εξοπλισμού Ορθογωνικοποίησης
  Η εγκατάσταση του μετατροπέα ορθογωνικοποίησης, του κιβωτίου ορθογωνικοποίησης και του ηλεκτρολυτικού σε "επίπεδη ολοκλήρωση" μειώνει το μήκος των μπάρων AC/DC, μειώνοντας τις απώλειες αντίστασης και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα του συστήματος. Συγκεκριμένα, τοποθετήστε όλα τα τρία μονάδες στο ίδιο επίπεδο και το πιο κοντά δυνατό, σχηματίζοντας μια συμπαγή μονάδα. Συνδέστε την πλευρική εξόδου του μετατροπέα με το κιβώτιο ορθογωνικοποίησης με μπάρες μικρότερες από 1,2 μέτρα, και στείλτε την κάτω εξόδου του κιβωτίου άμεσα στον ηλεκτρολυτικό μέσω υπόγειων μπάρων.

• Προστασία από Ευέλικτες Συνδέσεις για την Εγκατάσταση Μπάρων
  Η "επίπεδη ολοκλήρωση" επιτρέπει σύντομες συνδέσεις μπάρων μεταξύ του μετατροπέα και του κιβωτίου, καθώς και μεταξύ των DC βουνιών, μειώνοντας τη θερμική διάσταση. Οι στείρες συνδέσεις είναι επαρκείς, εγγυώμενες την ασφάλεια, ενώ εξαλείφουν τις απώλειες που συνδέονται με τις ευέλικτες συνδέσεις και τις επιπλέον συνδέσεις, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα.

• Χρήση Χαμηλότερης Πυκνότητας Ρεύματος Μπάρων
  Η οικονομική πυκνότητα ρεύματος για τις μπάρες AC/DC είναι 1,2–1,5 A/mm². Η επιλογή μιας χαμηλότερης πυκνότητας (1,2 A/mm², ή ακόμη και 1,0 A/mm²) βελτιώνει την εξοικονόμηση ενέργειας.

• Χρήση Μπάρων με Λόγο Ύψους-Πλάτους Μεγαλύτερο από 12
  Οι μπάρες με λόγο ύψους-πλάτους μεγαλύτερο από 12 έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια διάχυσης θερμότητας, αποτελούν χαμηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας, καλύτερη διακαμπτότητα, χαμηλότερες απώλειες αντίστασης και υψηλότερη αποδοτικότητα μονάδας.

• Εφαρμογή Βελούσινου σε Συνδέσεις Πίεσης Μπάρων
  Βεβαιωθείτε ότι η επαρκής επιφάνεια επαφής στις συνδέσεις μπάρων (διατηρώντας την πυκνότητα ρεύματος κάτω από 0,1 A/mm²), και διατηρήστε μια επίπεδη, ομαλή επιφάνεια. Εφαρμόστε βελούσινο για να προληφθεί η οξείδωση του χαλκού και η κακή επαφή, που αυξάνει την απώλεια ενέργειας. Μην χρησιμοποιείτε λιπαντική γρήγορη, καθώς η βάση λάδι της εξατμίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες, προκαλώντας την αποξηρανση του ημιμετάλλιου και την απώλεια διακαμπτότητας, οδηγώντας σε επιπλέον θέρμανση.

• Επιλογή Κατάλληλων Κιβωτίων Ορθογωνικοποίησης με Σιλικόνιο
  Τα κιβώτια ορθογωνικοποίησης με διόδους σιλικόνιου είναι 3-4% πιο αποδοτικά από τα κιβώτια με θυρίστων. Όταν πολλά κιβώτια ορθογωνικοποίησης λειτουργούν παράλληλα, η ενσωμάτωση ενός κιβωτίου σιλικόνιου μπορεί να μειώσει περαιτέρω την κατανάλωση και να βελτιώσει την αποδοτικότητα.

• Χρήση Κιβωτίων Ορθογωνικοποίησης με Υψηλούς Ρευστές
  Η χρήση 2-3 υψηλών ρευστών ανά γέφυρα βελτιώνει την κατανομή του ρεύματος, μειώνει τις απώλειες εξοπλισμού και αυξάνει την αποδοτικότητα ορθογωνικοποίησης.

• Εφαρμογή Κιβωτίων Έλεγχου Ορθογωνικοποίησης με Αριθμητικό Έλεγχο (NC)
  Ο NC έλεγχος επιτρέπει πιο ακριβή έναρξη ορθογωνικοποίησης, μικρότερη διαταραχή DC τάσης και υψηλότερη σταθερότητα DC ρεύματος. Αυτό είναι επωφελές για τη λειτουργία του ηλεκτρολυτικού και βελτιώνει την αποδοτικότητα της ηλεκτρολύσης.

• Λειτουργία των Θυρίστων σε Πλήρη Οδηγική Κατάσταση
  Κατά τη λειτουργία, διατηρήστε τη γωνία έναρξης του θυρίστου κάτω από 10° για να διατηρείτε σχεδόν πλήρη οδηγική κατάσταση. Αυτό μειώνει τις εσωτερικές απώλειες του μετατροπέα ορθογωνικοποίησης θυρίστων και μεγιστοποιεί την αποδοτικότητά του.

• Μείωση της Γωνίας Περιθωρίου του Κιβωτίου Ορθογωνικοποίησης Θυρίστων
  Η γωνία περιθωρίου (γωνία επικάλυψης) είναι στενά συνδεδεμένη με το φυσικό παράγοντα δύναμης του συστήματος ορθογωνικοποίησης. Μια μικρότερη γωνία περιθωρίου οδηγεί σε υψηλότερο παράγοντα δύναμης (ειδικά όταν η γωνία έναρξης α είναι μικρή). Κατά την ενεργοποίηση, μειώστε τη γωνία περιθωρίου ενώ εξασφαλίζετε αξιόπιστη λειτουργία. Μια μικρή α διατηρεί τους θυρίστους σε πλήρη οδηγική κατάσταση.

• Χρήση Δύο ή Περισσότερων Μετατροπέων Ορθογωνικοποίησης Παράλληλα
  Για υψηλή ισχύ DC φορτία, χρησιμοποιήστε δύο ή περισσότερους μετατροπείς ορθογωνικοποίησης παράλληλα. Αυτό μειώνει την ισοδύναμη αντίδραση και το κυκλοφοριακό ρεύμα κατά τη μετατροπή μετατροπέα, μειώνοντας τις συνολικές απώλειες και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα.

• Χρήση Διακόπτων DC με Υψηλότερη Ισχύ Κατατάξεως
  Οι διακόπτες DC παράγουν σημαντική θερμότητα υπό πλήρη φορτίο. Η επιλογή ενός διακόπτη με ισχύ κατατάξεως ένα επίπεδο υψηλότερη παρέχει εξοικονόμηση ενέργειας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε έναν 31.500 A διακόπτη για ένα 25.000 A φορτίο, ή έναν 40.000 A διακόπτη για ένα 30.000 A φορτίο.

• Χρησιμοποιήστε αποδοτικά ως προς την ενέργεια μεγάλου μέγεθους αισθητήρες έντασης DC
  Κάποιοι μεγάλοι αισθητήρες DC απαιτούν εφοδιασμό AC για σύγκριση μηδενικού ροής, καταναλώνοντας επιπλέον ενέργεια. Οι αισθητήρες Hall effect είναι προτιμότεροι, καθώς εκδίδουν άμεσα σήμα 0-1 V DC στο προβολεί συσκευής χωρίς να καταναλώνουν επιπλέον ενέργεια.

• Σχεδιασμός για πολυφάσεις ορθογωνικοποίησης
  Όπου είναι δυνατό, χρησιμοποιήστε πολυφάσεις ορθογωνικοποίησης. Χρησιμοποιήστε 6-παλμική ορθογωνικοποίηση (τριφασική γέφυρα ή διπλή αντίστροφη αστέρι με εξισορροπητικό ρεακτόρα, και οι δύο σε συνεργασία) σε μοναδικούς μετατροπείς. Για δύο ή περισσότερους μετατροπείς, χρησιμοποιήστε ισοδύναμη 12-παλμική ή 18-παλμική ορθογωνικοποίηση. Αυτό επιτυγχάνει αποτελεσματική καταστολή χαμηλών τάξεων αρμονικών, βελτιώνοντας την απόδοση του ορθογωνικοποιητή.