Mga Paraan ng Pag-optimize para sa Epektividad ng Sistema ng Rectifier
Ang mga sistema ng rectifier ay kasama ang maraming at iba't ibang kagamitan, kaya maraming mga factor ang nakakaapekto sa kanilang epektividad. Kaya naman, mahalagang mayroong komprehensibong pamamaraan sa disenyo.
Tumataas ng Voltaje ng Transmisyon para sa Mga Load ng Rectifier
Ang mga pag-install ng rectifier ay mataas na kapangyarihang mga sistema ng konwersyon ng AC/DC na nangangailangan ng malaking lakas. Ang mga pagkawala sa transmisyon ay direktang nakakaapekto sa epektividad ng rectifier. Ang pagtaas ng voltaheng transmisyon nang angkop ay binabawasan ang mga pagkawala sa linya at nagpapabuti ng epektividad ng rectification. Sa pangkalahatan, para sa mga planta na may produksyon na mas mababa sa 60,000 tonelada ng caustic soda taon-taon, inirerekomenda ang 10 kV na transmisyon (hindî 6 kV). Para sa mga planta na higit sa 60,000 tonelada/tayo, dapat gamitin ang 35 kV na transmisyon. Para sa mga planta na lumampas sa 120,000 tonelada/tayo, kinakailangan ang 110 kV o mas mataas na voltaheng transmisyon.
Gamitin ang Direct-Step-Down Rectifier Transformers
Tulad ng mga prinsipyo ng transmisyon, ang primary (network) voltage ng rectifier transformer ay dapat magtugma sa voltaheng transmisyon. Ang mas mataas na direct step-down voltage ay nangangahulugang mas mababang current sa high-voltage winding, na nagreresulta sa mas mababang heat losses at mas mataas na epektividad ng transformer. Kung posible, gamitin ang mas mataas na voltaheng transmisyon at direct-step-down rectifier transformers.
Minimize ang Tap-Changing Range ng Rectifier Transformer
Ang tap-changing range ay may malaking epekto sa epektividad ng transformer; ang mas maliit na range ay nagbibigay ng mas mataas na epektividad. Hindi inirerekomenda ang pagsasapat ng range (halimbawa, hanggang 30%-105%) para sa madaling phased commissioning. Matapos ang full production, karaniwang gumagana ang mga transformer sa 80%-100%, nag-iwan ng extra tap windings na nagdudulot ng permanenteng pagkawala. Ang range ng 70%-105% ay angkop. Ang kombinasyon ng high-voltage star-delta switching at thyristor voltage regulation ay maaaring paubusin ito hanggang 80%-100%, na nagsisiguro ng marubdob na pagbabago ng epektividad.
Gamitin ang Oil-Immersed Self-Cooled Rectifier Transformers
Ang paggamit ng oil-immersed self-cooled transformers ay nakakatipid sa elektrikal na enerhiya na ginagamit ng mga fan. Bagama't madalas itong idisenyo ng mga manufacturer ng may forced oil-air cooling para sa malaking kapasidad na mga transformer, maaari lamang palakihin ang mga cooling radiator. Kasama ang open-air installation upang mapabilis ang paglabas ng init, ang operasyon ng transformer ay nananatiling reliable nang walang forced cooling.
Adopt ang "Planar Integrated" Installation para sa Mga Kagamitan ng Rectifier
Ang pag-install ng rectifier transformer, rectifier cabinet, at electrolyzer sa "planar integrated" manner ay minamaliit ang haba ng AC/DC busbars, na binabawasan ang resistive losses at nagpapabuti ng epektividad ng sistema. Partikular, ilagay ang lahat ng tatlong unit sa parehong antas at makapaligid sa isa't isa, na nagpapabuo ng compact na unit. Iconnect ang side output ng transformer sa rectifier cabinet gamit ang busbars na mas maikli sa 1.2 metro, at ilagay ang bottom output ng cabinet direkta sa electrolyzer gamit ang underground busbars.
Iwasan ang Flexible Connections para sa Busbar Installation
Ang "planar integrated" layout ay nagreresulta sa maikling koneksyon ng busbar sa pagitan ng transformer at cabinet, at sa pagitan ng DC knife switches, na minamaliit ang thermal expansion. Sapat na ang rigid connections, na nagpapaligtas at nagpapabawas ng mga pagkawala na nauugnay sa flexible connectors at ang kanilang additional joints, na nagpapabuti ng epektividad.
Gamitin ang Mas Mababang Busbar Current Density
Ang ekonomiko na current density para sa AC/DC busbars ay 1.2–1.5 A/mm². Ang pagpili ng mas mababang density (1.2 A/mm², o kahit 1.0 A/mm²) ay optimizes ang savings ng enerhiya.
Gamitin ang Busbars na may Height-to-Width Ratio na Mas Malaki sa 12
Ang mga busbars na may height-to-width ratio na lumampas sa 12 ay may mas malaking surface area para sa paglabas ng init, na nagreresulta sa mas mababang operating temperatures, mas mahusay na conductivity, mas mababang resistive losses, at mas mataas na unit efficiency.
Apply ang Vaseline sa Busbar Compression Joints
Siguraduhing sapat ang contact area sa mga joint ng busbar (panatilihin ang current density sa ibaba ng 0.1 A/mm²), at panatilihin ang flat, smooth surface. Apply vaseline upang iwasan ang copper oxidation at poor contact, na nagdudulot ng pagtaas ng power loss. Huwag gamitin ang conductive grease, dahil ang oil base nito ay nag-evaporate sa mataas na temperatura, nagpapahard ng semi-metallic compound at nawawalan ng conductivity, na nagdudulot ng dagdag na init.
Piliin ang Silicon Rectifier Cabinets Nang Maangkop
Ang silicon diode rectifier cabinets ay 3–4% mas epektibo kaysa sa thyristor cabinets. Kapag maraming rectifier cabinets ang gumagana sa parallel, ang pagkuha ng isang silicon cabinet ay maaaring paubusin ang consumption at mapabuti ang epektividad.
Gamitin ang Rectifier Cabinets na may High-Current Devices
Ang paggamit ng 2–3 high-current devices per bridge arm ay nagpapabuti ng current sharing, binabawasan ang device power losses, at nagpapataas ng epektividad ng rectification.
Adopt ang Numerical Control (NC) Rectifier Control Cabinets
Ang NC control ay nagbibigay ng mas precise na rectifier triggering, mas maliit na DC voltage ripple, at mas matatag na DC current. Ito ay nakakabuti sa operasyon ng electrolyzer at nagpapabuti ng epektividad ng electrolysis.
Operate ang Thyristors sa Full Conduction Mode
Sa panahon ng operasyon, panatilihin ang firing angle ng thyristor sa ibaba ng 10° upang mapanatili ang near-full conduction. Ito ay binabawasan ang internal losses ng thyristor rectifier at pinapataas ang epektividad nito.
Bawasan ang Margin Angle ng Thyristor Rectifier Cabinet
Ang margin angle (overlap angle) ay malapit na nauugnay sa natural power factor ng sistema ng rectifier. Ang mas maliit na margin angle ay nagreresulta sa mas mataas na power factor (lalo na kapag ang firing angle α ay maliit). Sa panahon ng commissioning, bawasan ang margin angle habang sinisiguro ang reliable na operasyon. Ang maliit na α ay nagpapanatili ng thyristors sa near full conduction.
Gamitin ang Dalawang o Higit pang Rectifier Transformers sa Parallel
Para sa mataas na kapangyarihang DC loads, gamitin ang dalawang o higit pang rectifier transformers sa parallel. Ito ay binabawasan ang equivalent reactance at ang circulating current sa panahon ng transfer ng transformer, na nagreresulta sa mas mababang total losses at mas mataas na epektividad.
Gamitin ang DC Knife Switches na may Mas Mataas na Rated Currents
Ang DC knife switches ay naggagawa ng malaking init sa ilalim ng full load. Ang pagpili ng switch na may rated current na isang grade mas mataas ay nagbibigay ng savings sa enerhiya. Halimbawa, gamitin ang 31,500 A switch para sa 25,000 A load, o ang 40,000 A switch para sa 30,000 A load.
Gamitin ang Energy-Efficient Large DC Current Sensors
Ang ilang malalaking DC sensors ay nangangailangan ng AC power supply para sa zero-flux comparison, na nagkonsumo ng karagdagang enerhiya. Ang Hall-effect sensors ay mas pinapaboran; sila ay direktang nagsasalba ng 0–1 V DC signal sa display instrument nang walang karagdagang pagkonsumo ng enerhiya.
Disenyo para sa Multi-Phase Rectification
Kung posible, gamitin ang multi-phase rectification. Gamitin ang 6-pulse rectification (three-phase bridge o dual reverse-star na may balancing reactor, parehong co-phase inverse parallel) sa single transformers. Para sa dalawang o higit pang transformers, gamitin ang equivalent 12-pulse o 18-pulse rectification. Ito ay epektibong nagsuppres sa low-order harmonics, na nagpapabuti ng epektividad ng rectifier.
