Bagaimana Meningkatkan Kecekapan Penjimat Transformer? Petua Utama

Ukuran Pengoptimuman bagi Kecekapan Sistem Rektifikasi

Sistem rektifikasi melibatkan pelbagai peralatan yang berbeza, oleh itu banyak faktor mempengaruhi kecekapan mereka. Oleh itu, pendekatan menyeluruh adalah penting semasa reka bentuk.

• Tingkatkan Voltan Penghantaran untuk Beban Rektifikasi
  Instalasi rektifikasi adalah sistem penukaran AC/DC berkuasa tinggi yang memerlukan tenaga yang besar. Kehilangan penghantaran memberi kesan langsung kepada kecekapan rektifikasi. Menaikkan voltan penghantaran dengan sesuai mengurangkan kehilangan laluan dan meningkatkan kecekapan rektifikasi. Secara umumnya, untuk kilang yang menghasilkan kurang daripada 60,000 tan soda kaustik setahun, penghantaran 10 kV disyorkan (mengelakkan 6 kV). Untuk kilang di atas 60,000 tan/tahun, penghantaran 35 kV harus digunakan. Untuk kilang melebihi 120,000 tan/tahun, penghantaran 110 kV atau lebih tinggi diperlukan.

• Gunakan Transformator Rektifikasi Penurunan Langsung
  Sama seperti prinsip penghantaran, voltan utama (rangkaian) transformator rektifikasi harus sepadan dengan voltan penghantaran. Voltan penurunan langsung yang lebih tinggi bermaksud arus yang lebih rendah dalam pembungkusan voltan tinggi, menghasilkan kehilangan haba yang lebih rendah dan kecekapan transformator yang lebih tinggi. Di mana boleh, gunakan voltan penghantaran yang lebih tinggi dan transformator rektifikasi penurunan langsung.

• Kurangkan Julat Perubahan Tap pada Transformator Rektifikasi
  Julat perubahan tap memberi kesan signifikan terhadap kecekapan transformator; julat yang lebih kecil menghasilkan kecekapan yang lebih tinggi. Tidak disarankan untuk meningkatkan julat secara buta (contohnya, hingga 30%-105%) untuk kemudahan komisioning bertingkat. Selepas produksi penuh, transformator biasanya beroperasi pada 80%-100%, meninggalkan pembungkusan tap tambahan yang menyebabkan kehilangan kekal. Julat 70%-105% adalah sesuai. Gabungan beralih-baharu voltan tinggi bintang-delta dan pengaturan voltan thyristor dapat mengurangkan ini lagi kepada 80%-100%, meningkatkan kecekapan dengan ketara.

• Gunakan Transformator Rektifikasi Self-Cooled Berendam Minyak
  Menggunakan transformator self-cooled berendam minyak menjimatkan tenaga elektrik yang dikonsumsi oleh kipas. Walaupun pengeluar sering merancang transformator kapasiti besar dengan pendinginan minyak-udara paksa, radiator pendingin boleh diperbesarkan. Dengan gabungan pemasangan terbuka untuk meningkatkan pemindahan haba, operasi transformator tetap boleh dipercayai tanpa pendinginan paksa.

• Adopsikan Pemasangan "Terintegrasi Rata" untuk Peralatan Rektifikasi
  Pemasangan transformator rektifikasi, kabinet rektifikasi, dan elektrolisis dalam cara "terintegrasi rata" mengurangkan panjang busbar AC/DC, mengurangkan kehilangan resistif dan meningkatkan kecekapan sistem. Secara khusus, letakkan semua tiga unit pada tahap yang sama dan seberhampiran mungkin, membentuk unit padat. Hubungkan output sisi transformator ke kabinet rektifikasi dengan busbar di bawah 1.2 meter, dan salurkan output bawah kabinet secara langsung ke elektrolisis melalui busbar bawah tanah.

• Elakkan Sambungan Fleksibel untuk Pemasangan Busbar
  Tataletak "terintegrasi rata" menghasilkan sambungan busbar pendek antara transformator dan kabinet, dan di seluruh switch pisau DC, mengurangkan pelebaran termal. Sambungan keras sudah mencukupi, memastikan keselamatan sambil menghapuskan kehilangan yang berkaitan dengan sambungan fleksibel dan sambungan tambahan mereka, meningkatkan kecekapan.

• Gunakan Ketumpatan Arus Busbar yang Lebih Rendah
  Ketumpatan arus ekonomi untuk busbar AC/DC adalah 1.2–1.5 A/mm². Memilih ketumpatan yang lebih rendah (1.2 A/mm², atau bahkan 1.0 A/mm²) mengoptimumkan jimat tenaga.

• Gunakan Busbar dengan Nisbah Tinggi-lebar Melebihi 12
  Busbar dengan nisbah tinggi-lebar melebihi 12 mempunyai luas permukaan yang lebih besar untuk pemindahan haba, menghasilkan suhu operasi yang lebih rendah, konduktiviti yang lebih baik, kehilangan resistif yang lebih rendah, dan kecekapan unit yang lebih tinggi.

• Lapiskan Vaseline pada Sambungan Tekanan Busbar
  Pastikan kawasan kontak yang mencukupi pada sambungan busbar (mengekalkan ketumpatan arus di bawah 0.1 A/mm²), dan mengekalkan permukaan yang rata dan licin. Lapiskan vaseline untuk mencegah oksidasi kuprum dan hubungan yang buruk, yang meningkatkan kehilangan kuasa. Jangan gunakan grease konduktif, kerana asas minyaknya menguap pada suhu tinggi, menyebabkan senyawa separuh logam menjadi keras dan kehilangan konduktiviti, menyebabkan pemanasan tambahan.

• Pilih Kabinet Rektifikasi Silikon dengan Sesuai
  Kabinet rektifikasi silikon diod adalah 3–4% lebih cekap daripada kabinet thyristor. Apabila beberapa kabinet rektifikasi beroperasi secara selari, menambah satu kabinet silikon dapat mengurangkan penggunaan dan meningkatkan kecekapan.

• Gunakan Kabinet Rektifikasi dengan Peranti Arus Tinggi
  Menggunakan 2–3 peranti arus tinggi per lengan jambatan meningkatkan perkongsian arus, mengurangkan kehilangan kuasa peranti, dan meningkatkan kecekapan rektifikasi.

• Adopsikan Kabinet Kawalan Rektifikasi Kawalan Numerik (NC)
  Kawalan NC membolehkan penyulitan rektifikasi yang lebih tepat, gelombang DC yang lebih kecil, dan kestabilan arus DC yang lebih tinggi. Ini bermanfaat untuk operasi elektrolisis dan meningkatkan kecekapan elektrolisis.

• Operasikan Thyristor dalam Mod Konduksi Penuh
  Semasa operasi, pertahankan sudut penyulitan thyristor di bawah 10° untuk mengekalkan konduksi hampir penuh. Ini mengurangkan kehilangan dalaman rektifikasi thyristor dan memaksimumkan kecekapan.

• Kurangkan Sudut Marjin Kabinet Rektifikasi Thyristor
  Sudut marjin (sudut tindihan) berkait rapat dengan faktor kuasa semula jadi sistem rektifikasi. Sudut marjin yang lebih kecil menghasilkan faktor kuasa yang lebih tinggi (terutamanya apabila sudut penyulitan α kecil). Semasa komisioning, kurangkan sudut marjin sambil memastikan operasi yang boleh dipercayai. α yang kecil mengekalkan thyristor hampir konduksi penuh.

• Gunakan Dua atau Lebih Transformator Rektifikasi secara Selari
  Untuk beban DC berkuasa tinggi, gunakan dua atau lebih transformator rektifikasi secara selari. Ini mengurangkan reaktansi setara dan arus edaran semasa pemindahan transformator, mengurangkan kehilangan total dan meningkatkan kecekapan.

• Gunakan Switch Pisau DC dengan Arus Terkini yang Lebih Tinggi
  Switch pisau DC menghasilkan haba yang signifikan di bawah beban penuh. Memilih switch dengan arus terkini satu tahap lebih tinggi memberi jimat tenaga. Contohnya, gunakan switch 31,500 A untuk beban 25,000 A, atau switch 40,000 A untuk beban 30,000 A.

• Gunakan Sensor Arus DC Besar yang Cekap Tenaga
  Beberapa sensor arus DC besar memerlukan bekalan kuasa AC untuk perbandingan zero-flux, mengkonsumsi tenaga tambahan. Sensor efek Hall lebih disukai; ia mengeluarkan isyarat DC 0–1 V secara langsung ke instrumen paparan tanpa mengkonsumsi kuasa tambahan.

• Reka untuk Rektifikasi Fasa Berganda
  Gunakan rektifikasi fasa berganda di mana boleh. Gunakan rektifikasi 6-pulse (jambatan tiga fasa atau dua bintang songsang dengan reaktor pemadanan, kedua-duanya dalam selari songsang co-fasa) pada transformator tunggal. Untuk dua atau lebih transformator, gunakan rektifikasi 12-pulse atau 18-pulse yang setara. Ini secara efektif menekan harmonik rendah, meningkatkan kecekapan rektifikasi.