Kā uzlabot rektifikatora transformatora efektivitāti? Galvenie padomi

Rektifikācijas sistēmas efektivitātes optimizācijas pasākumi

Rektifikācijas sistēmas ietver daudz un dažādu aprīkojumu, tāpēc to efektivitāti ietekmē daudzi faktori. Tādēļ, izstrādes laikā ir būtiski pieņemt visaptverošu pieeju.

• Palieliniet rektifikācijas slodzes pārraides spriegumu
  Rektifikācijas instalācijas ir augstspēka AC/DC pārveidošanas sistēmas, kas prasa lielu enerģiju. Pārraides zaudējumi tieši ietekmē rektifikācijas efektivitāti. Pārraides sprieguma atbilstošs palielinājums samazina līnijas zaudējumus un uzlabo rektifikācijas efektivitāti. Parasti rūgtošā soda ražošanas iestādēm, kas gada produkcija nepārsniedz 60 000 tonnas, ir ieteicams izmantot 10 kV pārraidi (izvairot 6 kV). Iestādēm, kurās gada produkcija pārsniedz 60 000 tonnas, jāizmanto 35 kV pārraide. Iestādēm, kurās gada produkcija pārsniedz 120 000 tonnas, jāizmanto 110 kV vai augstāks spriegums pārraidei.

• Izmantojiet tiešas amplitūdas samazināšanas rektifikācijas transformatorus
  Līdzīgi pārraides principiem, rektifikācijas transformatora primārā (tīkla) sprieguma jāatbilst pārraides spriegumam. Augstāks tiešais amplitūdas samazinājums nozīmē mazāku strāvu augstsprieguma vīkrī, kas rezultē mazākiem siltuma zaudējumiem un augstāku transformatora efektivitāti. Ja iespējams, izmantojiet augstākus pārraides spriegumus un tiešas amplitūdas samazināšanas rektifikācijas transformatorus.

• Samaziniet rektifikācijas transformatora vadības maiņas diapazonu
  Vadības maiņas diapazons būtiski ietekmē transformatora efektivitāti; mazāks diapazons dod augstāku efektivitāti. Nepamatoti diapazona palielināšana (piemēram, līdz 30%-105%) drošības nolūkos nav ieteicama. Pilnīgā ražošanā transformatori parasti darbojas 80%-100% apmērā, atstājot papildu vadības vīkrī, kas rada pastāvīgus zaudējumus. Atbilstošs diapazons ir 70%-105%. Augstsprieguma zvaigžņveida komutācijas un tiristoru sprieguma regulēšanas kombinācija var to vēl vairāk samazināt līdz 80%-100%, būtiski uzlabojot efektivitāti.

• Izmantojiet eļļā nomākamos pašnomākošos rektifikācijas transformatorus
  Eļļā nomākamo pašnomākošu transformatoru izmantošana ietaupa elektrisko enerģiju, ko patērē ventilatori. Lielkapacitātu transformatoru izstrādātāji bieži izmanto piespiedu eļļa-gaisa dzesēšanu, bet dzesēšanas radiatori vienkārši var padarīt lielākus. Savienojot ar atvērtu āra instalāciju, lai uzlabotu siltuma izdalīšanos, transformatoris var uzturēt uzticību bez piespiedas dzesēšanas.

• Ievērojiet "plakni integrētu" rektifikācijas aprīkojuma instalāciju
  Rektifikācijas transformatora, rektifikācijas šķīviņa un elektrolīzeru "plakni integrēta" instalācija minimizē AC/DC šķīvis garumu, samazina pretestības zaudējumus un uzlabo sistēmas efektivitāti. Konkrēti, novietojiet visus trīs vienreizējos elementus vienā līmenī un tik tuvu kā iespējams, veidojot kompakto vienību. Savienojiet transformatora malas izlaidi ar rektifikācijas šķīviņu šķīvībām, kas ir īsākas par 1,2 metriem, un savienojiet šķīviņas apakšējo izlaidi tieši ar elektrolīzeru caur zemes šķīvībām.

• Izvairieties no elastīgu savienojumu izmantošanas šķīvis instalācijā
  "Plakni integrēta" izkārtojuma rezultātā ir īsas šķīvis starp transformatoru un šķīviņu, un starp DC spraugas kontaktiem, kas samazina termiskās izplešanās. Rigitie savienojumi ir pietiekami, nodrošinot drošību un izslēdzot elastīgo savienojumu un to papildu savienojumu saistītās zaudējumus, tādējādi uzlabojot efektivitāti.

• Izmantojiet zemāku šķīvis strāvas blīvumu
  AC/DC šķīvis ekonomiskais strāvas blīvums ir 1,2–1,5 A/mm². Zemāka blīvuma izvēle (1,2 A/mm², vai pat 1,0 A/mm²) optimizē enerģijas taupību.

• Izmantojiet šķīvis ar augstumu un platumu attiecību, kas pārsniedz 12
  Šķīvis ar augstumu un platumu attiecību, kas pārsniedz 12, ir lielāka siltuma izdalīšanas virsma, kas rezultē zemākiem darbības temperatūram, labākai vedībai, zemākiem pretestības zaudējumiem un augstākai vienības efektivitātei.

• Lietojiet vazelīnu šķīvis stiepienā
  Pārliecinieties, ka šķīvis stiepienā ir pietiekams kontakta platība (uzturot strāvas blīvumu zemāku par 0,1 A/mm²), un uzturiet taisnu, gludu virsmu. Lietojiet vazelīnu, lai novērstu medību oksidāciju un slikto kontaktu, kas palielina enerģijas zaudējumus. Neizmantojiet konduktīvo smaržu, jo tās naftens bāze izdunā augstās temperatūras apstākļos, dzenot pusmetālisku savienojumu salīdzinoši cietam un zaudējot konduktīvitu, kas rada papildu sildīšanos.

• Atlasiet silīcija rektifikācijas šķīviņas atbilstoši
  Silīcija diodu rektifikācijas šķīviņas ir 3–4% efektīvākas nekā tiristoru šķīviņas. Kad vairākas rektifikācijas šķīviņas darbojas paralēli, viena silīcija šķīviņa var vēl vairāk samazināt patēriņu un uzlabot efektivitāti.

• Izmantojiet rektifikācijas šķīviņas ar augstspēja ierīcēm
  Izmantojot 2–3 augstspēja ierīces katrā mosta rokā, uzlabojas strāvas sadalīšanās, samazinās ierīču enerģijas zaudējumi un paaugstinās rektifikācijas efektivitāte.

• Ievērojiet skaitliskās kontroles (NC) rektifikācijas kontroles šķīviņas
  NC kontrolēšana ļauj precīzāku rektifikācijas aktivizāciju, mazāku DC sprieguma vibrāciju un stabilitātāku DC strāvu. Tas noder elektrolīzerim un uzlabo elektrolīzes efektivitāti.

• Darbiniet tiristorus pilnā vedības režīmā
  Darbības laikā saglabājiet tiristoru aktivizācijas leņķi zemāku par 10°, lai uzturētu tuvu pilnā vedībā. Tas minimizē tiristoru rektifikācijas iekšējos zaudējumus un maksimizē to efektivitāti.

• Samaziniet tiristoru rektifikācijas šķīviņas rezerves leņķi
  Rezerves leņķis (pārklājuma leņķis) ir ļoti saistīts ar rektifikācijas sistēmas dabisku jaudas faktoru. Mazāks rezerves leņķis rezultē augstākam jaudas faktoram (jo īpaši, ja aktivizācijas leņķis α ir mazs). Komisijas laikā minimizējiet rezerves leņķi, nodrošinot uzticīgu darbību. Mazs α uztur tiristorus tuvu pilnā vedībā.

• Izmantojiet divus vai vairākus rektifikācijas transformatorus paralēli
  Augstspēja DC slodzes gadījumā izmantojiet divus vai vairākus rektifikācijas transformatorus paralēli. Tas samazina ekvivalento induktīvās pretspēju un transformatoru pārnestības cirkulāro strāvi, samazinot kopējos zaudējumus un uzlabojot efektivitāti.

• Izmantojiet DC spraugas kontaktus ar augstākām nominālajām strāvām
  DC spraugas kontakti ļoti sildās pilnā slodzē. Atlases kontaktu ar vienu grādu augstāku nominālo strāvi nodrošina enerģijas taupību. Piemēram, izmantojiet 31 500 A kontaktu 25 000 A slodzei, vai 40 000 A kontaktu 30 000 A slodzei.

• Izmantojiet energoefektīvus lielos DC sensorus
  Daži lieli DC sensori prasa AC enerģijas avotu nulles flukss salīdzināšanai, patērējot papildu enerģiju. Ieteicams izmantot Hola efekta sensorus; tie tieši izvada 0–1 V DC signālu rādīšanas instrumentam, neizmantojot papildu enerģiju.

• Izstrādājiet vairāku fāžu rektifikāciju
  Ja iespējams, izmantojiet vairāku fāžu rektifikāciju. Izmantojiet 6 impulsu rektifikāciju (trīsfāžu tiltu vai divas inversās zvaigznas ar balansējošu reaktoru, abi paralelās fāzēs) vienā transformatorā. Diviem vai vairākiem transformatoriem izmantojiet ekvivalentu 12 impulsu vai 18 impulsu rektifikāciju. Tas efektīvi samazina zemas kārtas harmoniskās, uzlabojot rektifikācijas efektivitāti.