Miten parantaa suorituskykytransformatorin tehokkuutta? Avaintipit

Suorituskyvyn parannusohjeet suoritinsäätöjärjestelmille

Suoritinsäätöjärjestelmät sisältävät monia ja erilaisia laitteita, joten niiden tehokkuuteen vaikuttaa useita tekijöitä. Siksi on tärkeää ottaa huomioon kattava lähestymistapa suunnitteluvaiheessa.

• Suoritinlatausten siirtovoltan nostaminen
  Suoritinsäätöjärjestelmät ovat tehoisia vaihto-jännite-suora-jännite-muuntajia, jotka vaativat paljon energiaa. Siirtotappiot vaikuttavat suoraan suoritintehokkuuteen. Siirtovoltan asianmukainen nostaminen vähentää linjatappioita ja parantaa suorituksen tehokkuutta. Yleisesti puhutaan siitä, että vuosittain alle 60 000 tonnin kalsiumvetisyyden tuotannon tehtaissa suositellaan 10 kV:n siirtoa (vältetään 6 kV). Tehtaissa, joissa tuotanto ylittää 60 000 tonnia/vuosi, pitäisi käyttää 35 kV:n siirtoa. Tehtaissa, joissa tuotanto ylittää 120 000 tonnia/vuosi, tarvitaan 110 kV tai suurempi siirtovoltti.

• Suoran alennusmuunnoksen suoritinsäätömuunninkojen käyttö
  Vastaavasti siirtoperiaatteiden kanssa, suoritinsäätömuunninnon ensimmäisen (verkon) jännitteen tulisi olla sama kuin siirtovoltti. Korkeampi suora alennusvoltti tarkoittaa pienempää virtaa korkeajännitekierroksessa, mikä johtaa pienempiin lämmölappuihin ja parempaan muunnin tehokkuuteen. Mahdollisuuksien mukaan käytä korkeampia siirtovoltteja ja suoria alennusmuunnoksia.

• Vähennä suoritinsäätömuunninnon askelmuuton alueen kokoista
  Askelmuuton alue vaikuttaa merkittävästi muunnin tehokkuuteen; pienempi alue tuottaa korkeamman tehokkuuden. On epäsuositeltavaa lisätä aluetta (esim. 30%-105%) vaiheittaiseksi toiminnaksi. Kun tuotanto on täysin käynnissä, muunnin tyypillisesti toimii 80%-100%:n välillä, jättäen ylimääräiset askelkierröt aiheuttamaan pysyviä tappioita. Alue 70%-105% on soveltuva. Korkeajännitekierroksen tähti-delta-vaihteen yhdistäminen thuliumdiodivolttiregulaatioon voi edelleen vähentää tätä 80%-100%:iin, parantaen tehokkuutta huomattavasti.

• Käytä öljyupotettuja itsejäähdytettyjä suoritinsäätömuunnoksia
  Öljyupotettujen itsejäähdytettyjen muunninkojen käyttö säästää sähköenergiaa, jota käyttävät tuuletinlaitteet. Vaikka valmistajat usein suunnittelevat suuria kapasiteettimuunnoksia pakolliseen öljy-ilma-jäähdyttämiseen, jäähdytinradiatooreja voidaan yksinkertaisesti suurentaa. Yhdistetty avoimen ilman asennuksen kanssa, joka parantaa lämmön levitystä, muunnin toiminta pysyy luotettavana ilman pakollista jäähdytystä.

• Ota käyttöön "tasointegroitu" asennus suoritinsäätölaitteille
  Suoritinsäätömuunninnan, suoritinsäätökabinetin ja sähkölyysin asentaminen "tasointegroidulla" tavalla minimoi vaihto- ja suorajännitetietävien pituuden, vähentäen vastustustappioita ja parantamalla järjestelmän tehokkuutta. Erityisesti sijoita kaikki kolme yksikköä samalle tasolle mahdollisimman lähelle toisiaan, muodostaen tiiviin kokonaisuuden. Yhdistä muunnin sivun ulostulo suoritinsäätökabinetin kanssa bussipalkilla, jonka pituus on alle 1,2 metriä, ja suuntaa kabinetin alaosan ulostulo suoraan sähkölyysiin maan alla kulkevien bussipalkkien kautta.

• Vältä joustavia yhteyksiä bussipalkkien asennuksessa
  "Tasointegroitu" asento johtaa lyhyisiin bussipalkkien yhteyksiin muunnin ja kabinetin välillä sekä DC-knifekytkinten välillä, minimoien lämpölaajenemisen. Jäykät yhteydet ovat riittäviä, varmistamalla turvallisuuden ja poistamalla joustavien kytkentöjen ja niiden lisäyhteyksien aiheuttamat tappiot, parantaen tehokkuutta.

• Käytä alhaisempaa bussipalkkien virtatiheyttä
  Vaihto- ja suorajännitebussipalkkien taloudellinen virtatiheys on 1,2–1,5 A/mm². Alhaisemman tiheyden (1,2 A/mm², tai jopa 1,0 A/mm²) valitseminen optimoi energiansäästöt.

• Käytä bussipalkkeja, joiden korkeus-leveys-suhde on yli 12
  Bussipalkit, joiden korkeus-leveys-suhde ylittää 12, ovat suurempi pintalaajuudella lämmön levitykselle, mikä johtaa alhaisempiin toimintalämpötiloihin, parempaan johtavuuteen, pienempiin vastustustappioihin ja korkeampaan yksikkötehokkuuteen.

• Käytä vaseliinia bussipalkkien puristusyhteyksiin
  Varmista riittävä yhteyspinta bussipalkkien yhteyksissä (pitäen virtatiheyden alle 0,1 A/mm²), ja ylläpidä tasapainoista, sileää pinta-alaa. Käytä vaseliinia estääksesi kuparin ruskettumisen ja huonon yhteyden, mikä lisää sähköntappioita. Älä käytä johtavaa rasvaa, sillä sen öljypohja haihtuu korkeassa lämpötilassa, mikä saa puolimetallisen seoksen kovettumaan ja menettämään johtavuutensa, johtamassa lisälämpöön.

• Valitse silikonisuoritinsäätökabinetit sopivasti
  Silikonidiodisuoritinsäätökabinetit ovat 3–4 % tehokkaampia kuin thyristorikabinetit. Kun useat suoritinsäätökabinetit toimivat rinnan, yhden silikonikabinetin sisällyttäminen voi edelleen vähentää kulutusta ja parantaa tehokkuutta.

• Käytä suoritinsäätökabinetteja, jotka sisältävät korkeavirtalaitteita
  Kahden tai kolmen korkeavirtalaitteen käyttö periasemassa parantaa virran jakautumista, vähentää laitteen voimatappioita ja lisää suorituksen tehokkuutta.

• Ota käyttöön numeerisen ohjauksen (NC) suoritinsäätökabinetit
  NC-ohjaus mahdollistaa tarkemman suorituksen aktivoinnin, pienemmän suoran jännitteen heilahtelun ja korkeamman suoran virtan vakauden. Tämä hyödyttää sähkölyysin toimintaa ja parantaa elektrolyysin tehokkuutta.

• Toimi thyristorit täysjohtavassa tilassa
  Toiminnassa pidä thyristorin syöttökulma alle 10°, jotta säilytetään lähes täysi johtavuus. Tämä minimoi thyristorisuorituksen sisäiset tappiot ja maksimoi sen tehokkuuden.

• Vähennä thyristorisuoritinsäätökabinetin marginaalikulmaa
  Marginaalikulma (ylikulma) on tiiviisti yhteydessä suoritinsäätöjärjestelmän luonnolliseen tehokkuuteen. Pienempi marginaalikulma johtaa korkeampaan tehokkuuteen (erityisesti kun syöttökulma α on pieni). Komissionoinnin aikana vähennä marginaalikulmaa, taaten samalla luotettavan toiminnan. Pieni α pitää thyristorit lähellä täysiä johtavuutta.

• Käytä kahden tai useamman suoritinsäätömuunninnan rinnakkain
  Korkeavirtalastuille käytä kahden tai useamman suoritinsäätömuunninnan rinnakkain. Tämä vähentää ekvivalenttireaktanssin ja kiertovirtan muunnin siirrossa, vähentäen kokonaisia tappioita ja parantamalla tehokkuutta.

• Käytä DC-knifekytkimiä, joiden sallittu virta on korkeampi
  DC-knifekytkimet tuottavat huomattavaa lämpöä täysiin lasteihin. Valitsemalla kytkimen, jonka sallittu virta on yksi luokka korkeampi, saat energiansäästöjä. Esimerkiksi käytä 31 500 A:n kytkintä 25 000 A:n lastille tai 40 000 A:n kytkintä 30 000 A:n lastille.

• Käytä energiatehokkaita isoja DC-anturit
  Jotkut isot DC-anturit vaativat vaihtojännitteen toimintaa nollavirta-vertailua varten, mikä kuluttaa lisää energiaa. Hall-efektianturit ovat suositeltavia; ne tuottavat suoraan 0–1 V:n DC-signaalin näyttövälineeseen ilman lisäenergian kulutusta.

• Suunnittele monivaiheinen suoritus
  Käytä mahdollisimman monivaiheista suoritusta. Käytä 6-pulssoista suoritusta (kolmivaiheinen silta tai kaksoispäinvastainen tähti, molemmat tasapainotettuna reaktorilla, molemmat samavaiheisesti inversiolla) yksittäisissä muunnoksissa. Käytä kahden tai useamman muunnoksen tapauksessa vastaavaa 12-pulssoista tai 18-pulssoista suoritusta. Tämä supistaa tehokkaasti matalampiasteisia harmonisia, parantaen suorituksen tehokkuutta.