Süsteemi rektifikaatorite tõhususe optimeerimise meetmed
Rektifikaatorisüsteemid hõlmavad palju ja mitmekesist varustust, seega mõjutab nende tõhusust palju tegureid. Seetõttu on koguliku lähenemise kasutamine disaini ajal oluline.
Suurendage rektifikaatori laadide transmiisi voltaget
Rektifikaatorite paigaldused on kõrge võimsusega AC/DC teisendussüsteemid, mis nõuavad suurt võimu. Transmiisikahjud mõjutavad otse rektifikaatori tõhusust. Transmiisivoolu sobivalt suurendades vähendatakse joonkahjusid ja paraneb rektifitseerimise tõhusus. Tavaliselt soovitatakse 10 kV transmiisi (vältides 6 kV) tootmisel, mis on vähem kui 60 000 tonni sünniku aastas. Tootmisel üle 60 000 tonni/aastas peaks kasutama 35 kV transmiisi. Tootmisel üle 120 000 tonni/aastas on vaja 110 kV või kõrgemat voltagi transmiisi.
Kasutage otsese sammuga allapoole rektifikaatoritransformatorit
Sarnaselt transmiisiprintsiibidele peaks rektifikaatoritransformatori esmane (võrk) voltag olema vastav transmiisivoltaga. Kõrgem otsene samm allapoole tähendab madalamat voolu kõrgevoltagilisel vitšingil, mis viib madalamate soojuskahjudeni ja kõrgema transformatori tõhususe. Kui võimalik, kasutage kõrgemat transmiisivoltagi ja otsese sammuga allapoole rektifikaatoritransformatorit.
Minimeerige rektifikaatoritransformatori pinnakirjestamisraadiust
Pinnakirjestamisraadius mõjutab oluliselt transformatori tõhusust; väiksem raadius annab kõrgema tõhususe. Pinnakirjestamisraadiuse ebasoovitatavaks suurendamine (nt 30%-105%) ettevõtjaastaste sammudeks on soovitamatu. Pärast täielikku tootmist töötavad transformatorid tavaliselt 80%-100% tasandil, jätes eemale pinnad, mis põhjustavad püsivaid kahju. Sobiv raadius on 70%-105%. Kombineerides kõrgevoltagi tähtsikujunduse ja thyristoripäästearvestuse saab seda veelgi vähendada 80%-100%, märkimisväärselt parandades tõhusust.
Kasutage naftapõhiseid eneserajastuvaid rektifikaatoritransformatoreid
Naftapõhiste eneserajastuvate transformatorite kasutamine säästab elektriajast, mis kulutatakse ventilatoorideks. Kuigi valmistajad tihti suuremahuliste transformatorite jaoks disainivad sunnitud nafta-ökööraku jahutuse, saab lihtsalt suurendada jahutusradiatorit. Kombinatsioon avatud õhus asuvate paigaldusega parandab soojuse levikut, muutes transformatori töö kindlaks ilma sunnitud jahutuseta.
Rakendage "tasandikult integreeritud" paigaldust rektifikaatorivarustusele
Rektifikaatoritransformatori, rektifikaatorikabiini ja elektrodi paigaldamine "tasandikult integreeritud" viisil minimeerib AC/DC busbaride pikkust, vähendades vastupärasid kahju ja parandades süsteemi tõhusust. Konkreetsete juhiste järgi paigutage kõik kolm üksust samal tasandil ja võimalikult lähedalt, moodustades kompaktselt ühiku. Ühendage transformatori külgväljund rektifikaatorikabiiniga busbaridega, mis on alla 1,2 meetrit pikk, ja juhitage kabiini allosa väljund otse elektrolüsaatorile maapinnal asuvate busbaride kaudu.
Vältige paindlikke ühendusi busbaride paigaldamisel
"Tasandikult integreeritud" paigutus tuletab busbaride lühikeid ühendusi transformaatori ja kabiini vahel ning DC veekindla lüliti vahel, minimeerides soojenemist. Rigidne ühendus on piisav, tagades ohutuse ja elimineerides paindliku ühendite ja nende lisajuhtmete kaasnemavaid kahjusid, parandades tõhusust.
Kasutage madalamat busbaride vooltihekohta
AC/DC busbaride majanduslik vooltihekoht on 1,2–1,5 A/mm². Madalamate vooltihekohtade (1,2 A/mm², isegi 1,0 A/mm²) valik optimiseerib energiasäästu.
Kasutage busbareid, mille kõrguse-leve suhe on suurem kui 12
Busbarid, mille kõrguse-leve suhe on suurem kui 12, omavad suuremat pindala soojuse levikutamiseks, mis tähendab madalamat töötemperatuuri, paremat juhtivust, madalamat vastupärase kahju ja kõrgemat ühiku tõhusust.
Rakendage vaseliin busbaride pigistusliidetele
Kontrollige, et busbaride liidetes oleks piisav kontaktala (pidage vooltihekoht allapoole 0,1 A/mm²), ja hoidke pinnad tasane ja sileda. Rakendage vaseliin, et vältida vaski oxidatsiooni ja halva kontakti, mis suurendaks energia kahju. Ärge kasutage juhtivat rasvat, kuna selle öljepõhiline osa evaporeerub kõrgete temperatuuride korral, põhjustades poolmetallkompleksi kõvastumist ja juhtivuse kadumise, mis viib lisasoojenduse.
Valige silikoonrektifikaatorikabiinid sobivalt
Silikoonidioodrektifikaatorikabiinid on 3–4% tõhusamad kui thyristorkabiinid. Kui mitu rektifikaatorikabiini töötab paralleelselt, siis ühe silikoonia kabiini lisamine võib edasi vähendada tarbimist ja parandada tõhusust.
Kasutage rektifikaatorikabiine, mis sisaldavad kõrgevoolulisi seadmeid
2–3 kõrgevoolulist seadmet ühe silindri käte kasutamine parandab voolu jagamist, vähendab seadmete energia kahju ja suurendab rektifitseerimise tõhusust.
Rakendage numbrilist kontrolli (NC) rektifikaatorikabiinides
NC kontroll võimaldab täpsemat rektifikaatori käivitamist, väiksemat DC pingevärinat ja stabiilsemat DC voolu. See soodustab elektrodi tööd ja parandab elektroosiooni tõhusust.
Tooge thyristorid täispäringu režiimi
Töö ajal pidage thyristori käivitusnurka allapoole 10 kraadi, et säilitada lähedal täispäringu. See minimeerib thyristorirektifikaatori sisemise kahju ja maksimeerib selle tõhusust.
Vähendage thyristorirektifikaatorikabiini marginaalnurka
Marginaalnurk (ümberkattunurk) on tihedalt seotud rektifikaatorisüsteemi loomuliku võimsusega. Väiksem marginaalnurk tähendab kõrgemat võimsusefaktorit (eriti kui käivitusnurk α on väike). Kommissioneerimisel minimeerige marginaalnurka, tagades usaldusväärse töö. Väike α hoiab thyristorid lähedal täispäringu.
Kasutage kaks või rohkem rektifikaatoritransformatorit paralleelselt
Kõrgevooluliste DC laadide korral kasutage kaks või rohkem rektifikaatoritransformatorit paralleelselt. See vähendab ekvivalentset induktiivsus ja transformatori ülekandmise ajal ringlevoolu, vähendades kokku kahju ja parandades tõhusust.
Kasutage DC veekindlate lülitajatega kõrgemat mõõdikuvoolu
DC veekindlad lülitajad toodavad olulisi soojuse täielikul laadil. Valige lülitaja, mille mõõdikuvool on üks tase kõrgem, et säästa energiat. Näiteks kasutage 31 500 A lülitajat 25 000 A laadile või 40 000 A lülitajat 30 000 A laadile.
Kasutage energiasäästlikke suuri DC sensorite
Mõned suured DC sensorid nõuavad AC võimsuse allikat nullfluksi võrdluseks, tarbides lisaelektrit. Hall-effekti sensorid on eelistatavad; need väljastavad otse 0–1 V DC signaali näitajale, ilma et tarbitaksid lisaelektrit.
Disainige mitme faasi rektifikaatioksi
Kasutage kui võimalik mitme faasi rektifikaatiot. Kasutage ühe transformatori korral 6 pulssise rektifikaatiot (kolmfaasilise silindri või kahe vastand-seitsme tähtsikujundusega balanseeriva reaktoriga, mõlemad koofaasis inversparallel). Kaks või rohkem transformatorit korral kasutage vastavalt 12 pulssilist või 18 pulssilist rektifikaatiot. See efektiivselt takistab madalate harmoniatega, parandades rektifikaatori tõhusust.
