Ուղղուցիչ համակարգի էֆեկտիվության օպտիմիզացիայի մеры

Ուղղուցիչ համակարգերը ներառում են բազմաթիվ և բանակալ սարքավորումներ, ուրեմն դրանց էֆեկտիվության վրա ազդում ունեն շատ գործոններ: Այսպիսով, պրոյեկտավորման ժամանակ հարկավոր է համակարգյալ մոտեցում:
Ուղղուցիչ բեռների համար փոխանցման լարման մեծացում
Ուղղուցիչ սարքավորումները բարձր մուտքային հզորության AC/DC փոխանցման համակարգեր են, որոնք պահանջում են շատ էլեկտրաէներգիա: Փոխանցման կորուստները ուղղակիորեն ազդում են ուղղուցիչ էֆեկտիվության վրա: Փոխանցման լարման մեծացումը համապատասխան կերպով կրճատում է գծի կորուստները և բարձրացնում է ուղղուցիչ էֆեկտիվությունը: Ընդհանուր առմամբ, տարեկան պարունակությունը 60,000 տոննայից ցածր արտադրական սարքավորումների համար առաջարկվում է 10 kV փոխանցում (6 kV-ն արգելելով): 60,000 տոննայից բարձր արտադրական սարքավորումների համար պետք է օգտագործել 35 kV փոխանցում: 120,000 տոննայից բարձր արտադրական սարքավորումների համար պահանջվում է 110 kV կամ բարձր լարման փոխանցում:
Օգտագործել ուղղակի կիսացման ուղղուցիչ ձեռնարկներ
Նման ձևով փոխանցման սկզբունքներին, ուղղուցիչ ձեռնարկի հիմնական (ցանց) լարման պետք է համընկնի փոխանցման լարման հետ: Բարձր ուղղակի կիսացման լարումը նշանակում է բարձր լարման կոիլում ցածր հոսանք, որը հանգեցնում է ցածր ջերմական կորուստների և բարձր ձեռնարկի էֆեկտիվության: Հնարավոր է օգտագործել բարձր փոխանցման լարումներ և ուղղակի կիսացման ուղղուցիչ ձեռնարկներ:
Մինիմալացնել ուղղուցիչ ձեռնարկի կողմնակցության փոփոխման տիրույթը
Կողմնակցության փոփոխման տիրույթը մեծ ազդեցություն ունի ձեռնարկի էֆեկտիվության վրա. փոքր տիրույթը համապատասխանում է բարձր էֆեկտիվության: Անհրաժեշտության առանց կողմնակցության տիրույթը կրկնակի մեծացնել (օրինակ, 30%-105%) համար նախատեսելով փուլերով մուտքագրում չի առաջարկվում: Լրիվ արտադրության պահին ձեռնարկները հաճախ գործում են 80%-100% տիրույթում, որը թույլ է տալիս լիցքավորված կողմնակցության կոյլերի անհրաժեշտությունը մինիմալացնել: 70%-105% տիրույթը համապատասխան է: Բարձր լարման աստղային-եռանկյունային փոփոխումը և թիրիստորային լարման կարգավորումը կարող են այս տիրույթը հաջորդաբար կրճատել 80%-100%, նշանակապես բարձրացնելով էֆեկտիվությունը:
Օգտագործել կերոսինայի սեփական հովացող ուղղուցիչ ձեռնարկներ
Կերոսինայի սեփական հովացող ձեռնարկների օգտագործումը կարող է կրճատել էլեկտրաէներգիան, որը պահանջվում է վենտիլատորների համար: Չնայած արագ կարգավորման կերոսին-օդ հովացման համար արդյունավետ ձեռնարկների պատրաստմանը, հովացման ռադիատորները կարող են պարզապես մեծացվել: Անցկացման հովացման հետ միասին օդի հետ միասին աշխատելու համար կարող է ամրապնդվել արդյունավետ գործողություն առանց կորց հովացման:
adopt "planar integrated" installation for rectifier equipment
Installing the rectifier transformer, rectifier cabinet, and electrolyzer in a "planar integrated" manner minimizes the length of AC/DC busbars, reducing resistive losses and improving system efficiency. Specifically, place all three units on the same level and as close together as possible, forming a compact unit. Connect the transformer's side output to the rectifier cabinet with busbars under 1.2 meters long, and route the cabinet's bottom output directly to the electrolyzer via underground busbars.
avoid flexible connections for busbar installation
The "planar integrated" layout results in short busbar connections between the transformer and cabinet, and across DC knife switches, minimizing thermal expansion. Rigid connections are sufficient, ensuring safety while eliminating the losses associated with flexible connectors and their additional joints, thus improving efficiency.
use a lower busbar current density
The economic current density for AC/DC busbars is 1.2–1.5 A/mm². Selecting a lower density (1.2 A/mm², or even 1.0 A/mm²) optimizes energy savings.
use busbars with a height-to-width ratio greater than 12
Busbars with a height-to-width ratio exceeding 12 have a larger surface area for heat dissipation, resulting in lower operating temperatures, better conductivity, lower resistive losses, and higher unit efficiency.
apply vaseline to busbar compression joints
Ensure adequate contact area at busbar joints (keeping current density below 0.1 A/mm²), and maintain a flat, smooth surface. Apply vaseline to prevent copper oxidation and poor contact, which increases power loss. Do not use conductive grease, as its oil base evaporates at high temperatures, causing the semi-metallic compound to harden and lose conductivity, leading to additional heating.
select silicon rectifier cabinets appropriately
Silicon diode rectifier cabinets are 3–4% more efficient than thyristor cabinets. When multiple rectifier cabinets operate in parallel, incorporating one silicon cabinet can further reduce consumption and improve efficiency.
use rectifier cabinets with high-current devices
Using 2–3 high-current devices per bridge arm improves current sharing, reduces device power losses, and increases rectification efficiency.
adopt numerical control (NC) rectifier control cabinets
NC control enables more precise rectifier triggering, smaller DC voltage ripple, and higher DC current stability. This benefits electrolyzer operation and improves electrolysis efficiency.
operate thyristors in full conduction mode
During operation, keep the thyristor's firing angle below 10° to maintain near-full conduction. This minimizes the thyristor rectifier's internal losses and maximizes its efficiency.
reduce the thyristor rectifier cabinet's margin angle
The margin angle (overlap angle) is closely related to the rectifier system's natural power factor. A smaller margin angle results in a higher power factor (especially when the firing angle α is small). During commissioning, minimize the margin angle while ensuring reliable operation. A small α keeps the thyristors near full conduction.
use two or more rectifier transformers in parallel
For high-power DC loads, use two or more rectifier transformers in parallel. This reduces the equivalent reactance and the circulating current during transformer transfer, decreasing total losses and improving efficiency.
use DC knife switches with higher rated currents
DC knife switches generate significant heat under full load. Selecting a switch with a rated current one grade higher provides energy savings. For example, use a 31,500 A switch for a 25,000 A load, or a 40,000 A switch for a 30,000 A load.
use energy-efficient large DC current sensors
Some large DC sensors require an AC power supply for zero-flux comparison, consuming additional energy. Hall-effect sensors are preferable; they directly output a 0–1 V DC signal to the display instrument without consuming extra power.
design for multi-phase rectification
Use multi-phase rectification where possible. Employ 6-pulse rectification (three-phase bridge or dual reverse-star with balancing reactor, both in co-phase inverse parallel) on single transformers. For two or more transformers, use equivalent 12-pulse or 18-pulse rectification. This effectively suppresses low-order harmonics, improving rectifier efficiency.