Tindakan Optimalisasi untuk Efisiensi Sistem Rectifier
Sistem rectifier melibatkan berbagai peralatan yang banyak dan beragam, sehingga banyak faktor yang mempengaruhi efisiensinya. Oleh karena itu, pendekatan komprehensif sangat penting selama desain.
Tingkatkan Tegangan Transmisi untuk Beban Rectifier
Pemasangan rectifier adalah sistem konversi AC/DC berdaya tinggi yang membutuhkan daya yang signifikan. Kerugian transmisi secara langsung mempengaruhi efisiensi rectifier. Menambah tegangan transmisi dengan tepat mengurangi kerugian garis dan meningkatkan efisiensi rektifikasi. Secara umum, untuk pabrik yang menghasilkan kurang dari 60.000 ton soda kaustik per tahun, disarankan transmisi 10 kV (hindari 6 kV). Untuk pabrik di atas 60.000 ton/tahun, harus digunakan transmisi 35 kV. Untuk pabrik melebihi 120.000 ton/tahun, diperlukan transmisi 110 kV atau lebih tinggi.
Gunakan Transformer Rectifier Penurunan Langsung
Seperti prinsip transmisi, tegangan primer (jaringan) transformer rectifier harus sesuai dengan tegangan transmisi. Tegangan penurunan langsung yang lebih tinggi berarti arus yang lebih rendah pada gulungan tegangan tinggi, menghasilkan kerugian panas yang lebih rendah dan efisiensi transformer yang lebih tinggi. Di mana mungkin, gunakan tegangan transmisi yang lebih tinggi dan transformer rectifier penurunan langsung.
Minimalkan Rentang Penggantian Tap Transformer Rectifier
Rentang penggantian tap secara signifikan mempengaruhi efisiensi transformer; rentang yang lebih kecil menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi. Meningkatkan rentang secara buta (misalnya, menjadi 30%-105%) untuk kemudahan peluncuran bertahap tidak disarankan. Setelah produksi penuh, transformer biasanya beroperasi pada 80%-100%, menyisakan lilitan tap tambahan yang menyebabkan kerugian permanen. Rentang 70%-105% cocok. Menggabungkan switching bintang-delta tegangan tinggi dan regulasi tegangan thyristor dapat lebih mengurangi ini menjadi 80%-100%, meningkatkan efisiensi secara signifikan.
Gunakan Transformer Rectifier Pendingin Diri Berpendingin Minyak
Menggunakan transformer pendingin diri berpendingin minyak menghemat energi listrik yang dikonsumsi oleh kipas. Meskipun produsen sering merancang transformer kapasitas besar dengan pendingin minyak-udara paksa, radiator pendingin dapat sederhana diperbesar. Dengan instalasi terbuka untuk meningkatkan pembuangan panas, operasi transformer tetap andal tanpa pendingin paksa.
Adopsi Instalasi "Planar Integrated" untuk Peralatan Rectifier
Memasang transformer rectifier, kabinet rectifier, dan elektrolisis dalam cara "planar integrated" meminimalkan panjang busbar AC/DC, mengurangi kerugian resistif, dan meningkatkan efisiensi sistem. Secara khusus, letakkan ketiga unit tersebut pada level yang sama dan sebisa mungkin dekat, membentuk unit padat. Hubungkan output samping transformer ke kabinet rectifier dengan busbar di bawah 1,2 meter, dan rute output bawah kabinet langsung ke elektrolisis melalui busbar bawah tanah.
Hindari Koneksi Fleksibel untuk Instalasi Busbar
Tata letak "planar integrated" menghasilkan koneksi busbar pendek antara transformer dan kabinet, serta di seluruh sakelar pisau DC, meminimalkan ekspansi termal. Koneksi kaku cukup, memastikan keselamatan sambil menghilangkan kerugian yang terkait dengan konektor fleksibel dan sambungan tambahan mereka, sehingga meningkatkan efisiensi.
Gunakan Kepadatan Arus Busbar yang Lebih Rendah
Kepadatan arus ekonomis untuk busbar AC/DC adalah 1,2–1,5 A/mm². Memilih kepadatan yang lebih rendah (1,2 A/mm², atau bahkan 1,0 A/mm²) mengoptimalkan penghematan energi.
Gunakan Busbar dengan Rasio Tinggi-lebar Lebih dari 12
Busbar dengan rasio tinggi-lebar melebihi 12 memiliki area permukaan yang lebih besar untuk pembuangan panas, menghasilkan suhu operasi yang lebih rendah, konduktivitas yang lebih baik, kerugian resistif yang lebih rendah, dan efisiensi unit yang lebih tinggi.
Terapkan Vaseline pada Sambungan Tekanan Busbar
Pastikan area kontak yang cukup pada sambungan busbar (menjaga kepadatan arus di bawah 0,1 A/mm²), dan pertahankan permukaan datar dan halus. Terapkan vaseline untuk mencegah oksidasi tembaga dan kontak buruk, yang meningkatkan kerugian daya. Jangan gunakan grease konduktif, karena basis minyaknya menguap pada suhu tinggi, menyebabkan senyawa semi-logam mengeras dan kehilangan konduktivitas, menghasilkan pemanasan tambahan.
Pilih Kabinet Rectifier Silikon dengan Tepat
Kabinet rectifier silikon 3–4% lebih efisien daripada kabinet thyristor. Ketika beberapa kabinet rectifier beroperasi paralel, menambahkan satu kabinet silikon dapat lebih mengurangi konsumsi dan meningkatkan efisiensi.
Gunakan Kabinet Rectifier dengan Perangkat Arus Tinggi
Menggunakan 2–3 perangkat arus tinggi per lengan jembatan meningkatkan pembagian arus, mengurangi kerugian daya perangkat, dan meningkatkan efisiensi rektifikasi.
Adopsi Kabinet Kontrol Rectifier Kendali Numerik (NC)
Kendali NC memungkinkan pemicuan rectifier yang lebih tepat, riak tegangan DC yang lebih kecil, dan stabilitas arus DC yang lebih tinggi. Ini menguntungkan operasi elektrolisis dan meningkatkan efisiensi elektrolisis.
Operasikan Thyristor dalam Mode Konduksi Penuh
Selama operasi, pertahankan sudut pemicuan thyristor di bawah 10° untuk menjaga hampir penuh konduksi. Ini meminimalkan kerugian internal thyristor rectifier dan memaksimalkan efisiensinya.
Kurangi Sudut Marjin Kabinet Rectifier Thyristor
Sudut marjin (sudut tumpang tindih) erat kaitannya dengan faktor daya alami sistem rectifier. Sudut marjin yang lebih kecil menghasilkan faktor daya yang lebih tinggi (terutama ketika sudut pemicuan α kecil). Selama komisioning, minimalisir sudut marjin sambil memastikan operasi yang andal. α yang kecil menjaga thyristor hampir penuh konduksi.
Gunakan Dua Atau Lebih Transformer Rectifier Paralel
Untuk beban DC berdaya tinggi, gunakan dua atau lebih transformer rectifier paralel. Ini mengurangi reaktansi setara dan arus sirkulasi selama transfer transformer, mengurangi total kerugian dan meningkatkan efisiensi.
Gunakan Sakelar Pisau DC dengan Arus Nominal yang Lebih Tinggi
Sakelar pisau DC menghasilkan panas yang signifikan di bawah beban penuh. Memilih sakelar dengan arus nominal satu tingkat lebih tinggi memberikan penghematan energi. Misalnya, gunakan sakelar 31.500 A untuk beban 25.000 A, atau sakelar 40.000 A untuk beban 30.000 A.
Gunakan Sensor Arus DC Besar yang Hemat Energi
Beberapa sensor DC besar membutuhkan pasokan daya AC untuk perbandingan nol-flux, mengkonsumsi energi tambahan. Sensor efek Hall lebih disukai; mereka langsung mengeluarkan sinyal DC 0–1 V ke instrumen tampilan tanpa mengkonsumsi daya tambahan.
Rancang untuk Rektifikasi Multi-Fasa
Gunakan rektifikasi multi-fasa jika memungkinkan. Gunakan rektifikasi 6-pulse (jembatan tiga fasa atau dual reverse-star dengan reaktor penyeimbang, keduanya dalam paralel invers ko-fase) pada transformer tunggal. Untuk dua atau lebih transformer, gunakan rektifikasi 12-pulse atau 18-pulse setara. Ini secara efektif menekan harmonisa orde rendah, meningkatkan efisiensi rectifier.
