Düzeltici Tranformatör Verimliliğini Nasıl Artırabilirsiniz? Anahtar İpuçları

Düzleştirici Sistemin Etkinliği için Optimizasyon Öncelikleri

Düzleştirici sistemler birçok ve çeşitli ekipman içerir, bu nedenle etkinliklerini etkileyen birçok faktör vardır. Bu nedenle, tasarım sırasında kapsamlı bir yaklaşım gereklidir.

• Düzleştirici Yükleri için İletim Voltajını Artırın
  Düzleştirici kurulumları, önemli miktarda güç gerektiren yüksek güçli AC/DC dönüştürme sistemleridir. İletim kayıpları düzleştirici etkinliğini doğrudan etkiler. İletim voltajını uygun şekilde artırmak hat kayıplarını azaltır ve düzleştirme etkinliğini artırır. Genel olarak, yıllık 60.000 tondan daha az soda kalsiyum üreten tesislerde 10 kV iletim önerilir (6 kV kullanılmaması). Yıllık 60.000 tonun üzerinde üreten tesislerde 35 kV iletim kullanılmalıdır. Yıllık 120.000 tonu aşan üretimlerde ise 110 kV veya daha yüksek voltajlı iletim gerekir.

• Doğrudan Adım İndirgeme Düzleştirici Trafonu Kullanın
  İletim ilkelerine benzer şekilde, düzleştirici trafonun birincil (ağ) voltajı iletim voltajıyla eşleşmelidir. Daha yüksek doğrudan adım indirgeme voltajı, yüksek voltajlı sarımında daha düşük akım anlamına gelir, bu da daha düşük ısı kaybı ve daha yüksek trafon etkinliğine yol açar. Mümkün olduğunda, daha yüksek iletim voltajlarını ve doğrudan adım indirgeme düzleştirici trafonlarını kullanın.

• Düzleştirici Trafonun Kontak Değiştirme Aralığını Minimuma İndirin
  Kontak değiştirme aralığı trafon etkinliğini önemli ölçüde etkiler; daha küçük bir aralık daha yüksek etkinliğe yol açar. Aşamalı komisyonlama kolaylığı için bu aralığı körce artırmak (örneğin, %30-105'e kadar) tavsiye edilmez. Tam üretimden sonra trafonlar genellikle %80-100 arasında çalışır, ekstra kontak sarımları sürekli kayıplara neden olur. %70-105 arası uygundur. Yüksek voltajlı yıldız-delta anahtarlama ve tiristör voltaj düzenlemesi kombinasyonu ile bu aralığı daha da %80-100' e düşürebilir, bu da etkinliği belirgin şekilde artırır.

• Yağlı Soğutmalı Kendi Kendine Soğutmalı Düzleştirici Trafonu Kullanın
  Yağlı soğutmalı kendi kendine soğutmalı trafonların kullanımı, fanlar tarafından tüketilen elektrik enerjisini tasarruf eder. Üreticiler genellikle büyük kapasiteli trafonları zorlanmış yağ-hava soğutması ile tasarlasa da, soğutucu radyatörler sadece büyütebilir. Açık hava montajı ile birleştirildiğinde, ısı verimliliğini artırmak trafonun güvenilir bir şekilde zorlanmış soğutma olmadan işlemesini sağlar.

• Düzleştirici Ekipmanı için "Düzleme Entegrasyonlu" Kurulumu Benimsenmesi
  Düzleştirici trafonu, düzleştirici kabini ve elektroliz cihazının "düzleme entegrasyonlu" biçimde kurulması, AC/DC busbarların uzunluğunu minimize eder, direnç kayıplarını azaltır ve sistem etkinliğini artırır. Özellikle, üç birimi aynı seviyede ve mümkün olduğunca yakın bir şekilde yerleştirerek, sıkışık bir birim oluşturun. Trafonun yan çıkışını düzleştirici kabine 1,2 metreden kısa busbarlarla bağlayın ve kabinden çıkan alt çıkışları doğrudan yeraltı busbarları ile elektrolize aktarın.

• Busbar Kurulumu için Esnek Bağlantıları Önleyin
  "Düzleme entegrasyonlu" düzen, trafon ve kabin arasındaki ve DC bıçak anahtarları boyunca kısa busbar bağlantıları sonucunda termal genişlemenin minimuma indirgenmesini sağlar. Katı bağlantılar, güvenliği sağlayarak esnek konektörlerin ve ek bağlantı noktalarının kaynak olduğu kayıpları ortadan kaldırarak etkinliği artırır.

• Daha Düşük Busbar Akım Yoğunluğu Kullanın
  AC/DC busbarlar için ekonomik akım yoğunluğu 1,2–1,5 A/mm²'dir. Daha düşük yoğunluk (1,2 A/mm², hatta 1,0 A/mm²) seçerek enerji tasarrufu optimize edilir.

• Yükseklik-Genişlik Oranı 12'den Büyük Olan Busbarları Kullanın
  Yükseklik-genişlik oranı 12'den büyük olan busbarlar, daha fazla yüzey alanına sahip olduğundan, daha düşük işletme sıcaklıkları, daha iyi iletkenlik, daha düşük direnç kayıpları ve daha yüksek birim etkinliği sağlar.

• Busbar Basma Bağlantılarına Vazelin Uygulayın
  Busbar bağlantılarında yeterli temas alanı sağlamak (akım yoğunluğunun 0,1 A/mm²'nin altında tutulması), düz ve pürüzsüz bir yüzeye sahip olmak önemlidir. Vazelin uygulanması bakır oksidasyonunu ve kötü temastan kaynaklanan güç kaybını önler. İletken yağ kullanmayın, çünkü yüksek sıcaklıklarda yağ tabanı buharlaşır, yarı metalik bileşimin katılaşmasına ve iletkenliğini kaybetmesine neden olur, bu da ek ısıya neden olur.

• Silikon Düzleştirici Kabini Uygun Seçin
  Silikon diyot düzleştirici kabinleri, tiristör kabinlerine göre %3-4 daha etkilidir. Birden fazla düzleştirici kabini paralel olarak çalıştırdığınızda, bir silikon kabini dahil etmek tüketimi daha da azaltır ve etkinliği artırır.

• Yüksek Akım Cihazlarıyla Düzleştirici Kabinleri Kullanın
  Bir köprü kolu başına 2-3 yüksek akım cihazı kullanmak, akım paylaşımını artırır, cihaz güç kaybını azaltır ve düzleştirme etkinliğini artırır.

• Sayısal Kontrollü (NC) Düzleştirici Kontrol Kabinlerini Kullanın
  NC kontrol, daha hassas düzleştirici tetiklemesi, daha küçük DC voltaj dalgalanması ve daha yüksek DC akım istikrarı sağlar. Bu, elektroliz cihazının işlemine katkıda bulunur ve elektroliz etkinliğini artırır.

• Tiristorları Tam İletim Modunda Çalıştırın
  İşlem sırasında, tiristorun ateşleme açısını 10°'nin altına düşürerek neredeyse tam iletime ulaşın. Bu, tiristor düzleştiricinin iç kayıplarını en aza indirir ve etkinliğini maksimize eder.

• Tiristor Düzleştirici Kabininin Marj Açısını Azaltın
  Marj açısı (örtüşme açısı), düzleştirici sistemin doğal güç faktörüyle yakından ilişkilidir. Daha küçük bir marj açısı, özellikle ateşleme açısı α küçük olduğunda, daha yüksek bir güç faktörüne neden olur. Komisyonda, güvenilir işlemi sağlayarak marj açısını minimuma indirin. Küçük bir α, tiristorları tam iletime yakın tutar.

• Yüksek Güçlü DC Yükler İçin İki veya Daha Fazla Düzleştirici Trafon Paralel Olarak Kullanın
  Yüksek güçli DC yükler için, iki veya daha fazla düzleştirici trafonu paralel olarak kullanın. Bu, eşdeğer reaktansı ve trafon transfer sırasında dolaşan akımı azaltır, toplam kayıpları azaltır ve etkinliği artırır.

• Daha Yüksek Nominal Akımına Sahip DC Bıçak Anahtarları Kullanın
  DC bıçak anahtarları tam yük altında önemli miktarda ısı üretir. Bir sınıf daha yüksek nominal akıma sahip bir anahtarı seçerek enerji tasarrufu sağlayabilirsiniz. Örneğin, 25.000 A yük için 31.500 A anahtarı veya 30.000 A yük için 40.000 A anahtarı kullanın.

• Enerji Tasarrufu Sağlayan Büyük DC Akım Sensörleri Kullanın
  Bazı büyük DC sensörler, sıfır-flux karşılaştırma için AC güç kaynağı gerektirir, bu da ek enerji tüketir. Hall etkisi sensörleri tercih edilir; bunlar, ek enerji tüketmeden göstergelere 0-1 V DC sinyali doğrudan çıkışı sağlar.

• Çok Fazlı Düzleştirme İçin Tasarım Yapın
  Mümkün olduğunda çok fazlı düzleştirme kullanın. Tek bir trafonda altı pulsuz düzleştirme (üç fazlı köprü veya dengeleyici reaktörle çift ters yıldız, her ikisi de co-faz ters paralel) kullanın. İki veya daha fazla trafonda, eşdeğer 12 pulsu veya 18 pulsu düzleştirme kullanın. Bu, düşük dereceli harmonikleri etkili bir şekilde bastırır ve düzleştirici etkinliğini artırır.