정류 변압기 효율 향상 방법? 주요 팁

정류기 시스템 효율 개선 조치

정류기 시스템은 다양한 장비를 포함하고 있어 많은 요인이 효율에 영향을 미칩니다. 따라서 설계 시 종합적인 접근이 필수적입니다.

• 정류기 부하 전송 전압 증가
  정류기 설치는 고출력 AC/DC 변환 시스템으로 상당한 전력을 필요로 합니다. 전송 손실은 정류기 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 전송 전압의 증가는 선로 손실을 줄이고 정류 효율을 향상시킵니다. 일반적으로 연간 60,000톤 미만의苛性钠生产厂推荐使用10kV传输（避免使用6kV）。对于年产超过60,000吨的工厂，应使用35kV传输。对于年产超过120,000吨的工厂，则需要110kV或更高电压的传输。

• 직접 강하형 정류기 변압기 사용
  전송 원칙과 유사하게, 정류기 변압기의 일차(네트워크) 전압은 전송 전압과 일치해야 합니다. 더 높은 직접 강하 전압은 고전압 와인딩에서 낮은 전류를 의미하며, 이는 열 손실을 줄이고 변압기 효율을 높입니다. 가능하다면 더 높은 전송 전압과 직접 강하형 정류기 변압기를 사용하십시오.

• 정류기 변압기의 분할 범위 최소화
  분할 범위는 변압기 효율에 크게 영향을 미칩니다. 작은 범위일수록 효율이 높아집니다. 단계별 가동의 용이성을 위해 무리하게 범위를 늘리는 것은 (예: 30%-105%) 권장되지 않습니다. 전체 생산 후에는 변압기가 일반적으로 80%-100% 범위에서 작동합니다. 이 경우 추가적인 분할 와인딩은 영구적인 손실을 초래합니다. 70%-105% 범위가 적당합니다. 고전압 별-델타 전환과 트라이어코드 전압 조정을 결합하면 이를 80%-100%로 더욱 줄일 수 있으며, 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

• 유침식 자냉 정류기 변압기 사용
  유침식 자냉 변압기는 팬에 소비되는 전기를 절약합니다. 제조업체들은 대용량 변압기에 강제 유기공랭을 설계하는 경우가 많지만, 냉각 라디에이터의 크기를 확대하여 해결할 수 있습니다. 실외 설치와 함께 열 방출을 향상시키면 강제 냉각 없이 변압기의 운전이 안정적이게 유지됩니다.

• 정류기 장비의 "평면 통합" 설치 채택
  정류기 변압기, 정류기 캐비닛, 그리고 전해조를 "평면 통합" 방식으로 설치하면 AC/DC 버스바의 길이가 최소화되어 저항 손실이 줄고 시스템 효율이 향상됩니다. 구체적으로, 세 가지 장치를 같은 수준에 가능한 한 가깝게 배치하여 컴팩트한 단위를 형성합니다. 변압기의 측면 출력을 1.2미터 미만의 버스바로 정류기 캐비닛에 연결하고, 캐비닛의 하단 출력을 지하 버스바를 통해 직접 전해조에 연결합니다.

• 버스바 설치 시 유연한 연결 피하기
  "평면 통합" 배치로 인해 변압기와 캐비닛 사이, 그리고 DC 칼 스위치 간의 버스바 연결이 짧아져 열팽창이 최소화됩니다. 견고한 연결이 충분하며, 이는 안전성을 보장하면서 유연한 커넥터와 추가적인 접속부로 인한 손실을 제거하여 효율을 향상시킵니다.

• 낮은 버스바 전류 밀도 사용
  AC/DC 버스바의 경제적인 전류 밀도는 1.2–1.5 A/mm²입니다. 낮은 밀도(1.2 A/mm² 또는 1.0 A/mm²)를 선택하면 에너지 절약을 최적화할 수 있습니다.

• 높이 대 폭 비율이 12 이상인 버스바 사용
  높이 대 폭 비율이 12를 초과하는 버스바는 열 방출 표면이 넓어 작동 온도가 낮아지고 도전성이 좋아져 저항 손실이 줄어들고 단위 효율이 높아집니다.

• 버스바 압착 접합부에 바셀린 적용
  버스바 접합부에서 충분한 접촉 면적을 유지하되(전류 밀도가 0.1 A/mm² 미만), 평평하고 매끄러운 표면을 유지하십시오. 바셀린을 적용하여 구리 산화와 불량 접촉을 방지하십시오. 불량 접촉은 전력 손실을 증가시킵니다. 도전성 그리스는 고온에서 기름 기반이 증발하여 반금속 화합물이 경화되고 도전성을 잃어 추가적인 발열을 초래하므로 사용하지 마십시오.

• 실리콘 정류기 캐비닛 적절히 선택
  실리콘 다이오드 정류기 캐비닛은 트라이어코드 캐비닛보다 3–4% 더 효율적입니다. 여러 정류기 캐비닛이 병렬로 작동할 때 하나의 실리콘 캐비닛을 포함하면 소비를 더욱 줄이고 효율을 향상시킬 수 있습니다.

• 고전류 장치를 사용하는 정류기 캐비닛 사용
  브릿지 아ーム 당 2–3개의 고전류 장치를 사용하면 전류 공유가 개선되고 장치의 전력 손실이 줄어들며 정류 효율이 향상됩니다.

• 수치 제어(NC) 정류기 제어 캐비닛 채택
  NC 제어는 정류기 트리거링을 더욱 정밀하게 하여 DC 전압 리플을 줄이고 DC 전류의 안정성을 높입니다. 이는 전해조 작동에 유리하며 전해 효율을 향상시킵니다.

• 트라이어코드를 완전 전도 모드로 작동
  작동 중 트라이어코드의 발화 각도를 10° 미만으로 유지하여 거의 완전 전도 상태를 유지하십시오. 이렇게 하면 트라이어코드 정류기의 내부 손실이 최소화되고 효율이 극대화됩니다.

• 트라이어코드 정류기 캐비닛의 여유 각도 줄이기
  여유 각도(겹침 각)는 정류기 시스템의 자연 전력 인자와 밀접한 관련이 있습니다. 작은 여유 각은 높은 전력 인자를 가져다줍니다(특히 발화 각 α가 작을 때). 가동 시 안정적인 작동을 보장하면서 여유 각을 최소화하십시오. 작은 α는 트라이어코드가 거의 완전 전도 상태를 유지하도록 합니다.

• 두 개 이상의 정류기 변압기를 병렬로 사용
  고출력 DC 부하의 경우 두 개 이상의 정류기 변압기를 병렬로 사용하십시오. 이는 등가 반응과 변압기 전송 중 순환 전류를 줄여 총 손실을 감소시키고 효율을 향상시킵니다.

• 더 높은 정격 전류를 가진 DC 칼 스위치 사용
  DC 칼 스위치는 전부하에서 상당한 열을 발생시킵니다. 정격 전류가 한 단계 높은 스위치를 선택하면 에너지 절약 효과가 있습니다. 예를 들어, 25,000 A 부하에 31,500 A 스위치, 30,000 A 부하에 40,000 A 스위치를 사용하십시오.

• 에너지 효율적인 대형 DC 전류 센서 사용
  일부 대형 DC 센서는 제로 플럭스 비교를 위해 AC 전원을 필요로 하며, 이를 위해 추가적인 에너지를 소모합니다. 홀 효과 센서는 더 나은 선택입니다. 이들은 디스플레이 기기로 0–1 V DC 신호를 직접 출력하며 추가적인 전력 소모 없이 작동합니다.

• 다상 정류 설계
  가능한 경우 다상 정류를 사용하십시오. 단일 변압기에서는 6펄스 정류(삼상 브리지 또는 균형 리액터를 갖춘 이중 역성 별, 모두 동위상 역병렬)를 사용하십시오. 두 개 이상의 변압기에서는 12펄스 또는 18펄스 정류를 사용하십시오. 이는 저주파 하모닉을 효과적으로 억제하여 정류기 효율을 향상시킵니다.