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7.2 電解整流裝置7、2,1.整流機(jī)組一次側(cè)電壓及降壓方式與外部供電電壓及整流所總?cè)萘棵芮邢嚓P(guān)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。1，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 機(jī)組一次電壓應(yīng)優(yōu)先考慮采用電網(wǎng)電壓，盡量避免對(duì)電解用整流負(fù)荷進(jìn)行二次降壓，以降低投資，減少電能損耗，減少機(jī)組一次側(cè)電壓波形的畸變、根據(jù)上述原則,表7。2、1列出了整流機(jī)組單組容量與機(jī)組一次電壓的選擇數(shù)值，2,當(dāng)電網(wǎng)電壓為110kV.輸出總功率大于或等于40MW.其單機(jī)容量在12,5MW,25MW之間、按第1款采用110kV直降式整流機(jī)組與經(jīng)二次降壓的普通整流機(jī)組相比較,其經(jīng)濟(jì)效果顯著。應(yīng)優(yōu)先采用 3.當(dāng)外部供電電壓為220kV時(shí) 多為年產(chǎn)100kt級(jí)系列的鋁電解廠、理應(yīng)采用220kV直降方案 但限于當(dāng)前設(shè)備制造水平 采用220kV直降方式還是采用二次降壓、即整流變壓器的一次電壓是否采用110kV,35kV,的方式。應(yīng)與制造部門(mén)共同研究，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.供電電壓220kV以上時(shí),自耦電力變壓器降到哪一級(jí)電壓較為合適 可根據(jù)系列規(guī)模,槽型等工藝要求和我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)確定，標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)為220kV,110kV、66kV 而66kV僅限于東北電網(wǎng),330kV雙卷調(diào)壓變壓器已有生產(chǎn),但還沒(méi)有成熟的設(shè)計(jì).制造經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 暫不推薦采用,4 當(dāng)大型電解整流所距發(fā)電廠配電裝置的距離不超過(guò)1km時(shí)，用發(fā)電機(jī)直接給整流所的機(jī)組供電是最經(jīng)濟(jì)的?？梢怨?jié)省升 降壓變配電設(shè)備。節(jié)省投資，減少變電電耗、節(jié)省電能等,7,2，2，110kV及以下自耦調(diào)壓變壓器損耗最小.結(jié)構(gòu)容量小.目前,國(guó)內(nèi)外制造廠商都有成熟的設(shè)計(jì)，制造經(jīng)驗(yàn)和多年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn).因此應(yīng)優(yōu)先選用這種調(diào)壓方式.若變電電壓等級(jí)為220kV時(shí)，第三繞組調(diào)壓加串聯(lián)、輔助 變壓器結(jié)構(gòu)容量小、損耗小。安全可靠。為使晶閘管不致深控,在整流變壓器設(shè)置適當(dāng)?shù)某轭^配合調(diào)壓，不失為降低諧波含量和提高功率因數(shù)的有效措施,如某鋁電解廠110kV晶閘管直降機(jī)組整流變壓器無(wú)載抽頭為20,40。60、80 100,共5檔，某銅電解廠晶閘管整流機(jī)組采用調(diào)壓深度為30、的有載抽頭、配合晶閘管調(diào)壓 抽頭調(diào)壓的方式，級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)情況確定、能用無(wú)載抽頭、就盡可能不用有載抽頭 以降低設(shè)備費(fèi)用和充分發(fā)揮晶閘管的優(yōu)勢(shì)、7，2。3，在低電壓大電流的整流裝置上、縮短二次交流母線及直流匯流母線長(zhǎng)度對(duì)降低電耗是相當(dāng)重要的.例如.整流站與電解車(chē)間之間的距離每縮短1m 對(duì)160kA電解系列而言 可減少損耗4kW。年節(jié)省電能3500kW，h，且可節(jié)約鋁母線3t、7 2 4。采用雙反星形帶平衡電抗器接線、能減小整流元件上的損耗。但由于雙反星帶平衡電抗器接線的整流變壓器結(jié)構(gòu)比三相橋式接線復(fù)雜,容量增大21.而整流器的成本一般為變壓器,不包括調(diào)壓開(kāi)關(guān)。成本的1.3。因而在選擇整流接線時(shí),應(yīng)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。整流機(jī)組,包括整流變壓器和整流器 采用同相逆并聯(lián)接線、不但能改善整流元件的電流分配。降低運(yùn)行噪聲,而且能降低交流母線周?chē)F磁件的渦流損耗、國(guó)內(nèi)各整流變壓器及整流器的生產(chǎn)廠家都能生產(chǎn)同相逆并聯(lián)整流機(jī)組、因而不僅宜在大型整流機(jī)組上采用同相逆并聯(lián)接線.在中型整流機(jī)組上也宜采用這種接線 整流機(jī)組.包括調(diào)壓整流變壓器和整流柜.在最小生產(chǎn)規(guī)模50kt、a，200kA預(yù)焙槽系統(tǒng)應(yīng)用時(shí).直流額定電壓為450V左右 宜采用三相橋式整流電路,7。2,5，電解整流站的交.直流母線的電流密度值應(yīng)參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有色金屬冶煉廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范，YS、5002的相關(guān)規(guī)定選取.直流匯流母線的取值。鋁電解鋁母線為0。25A、mm2。0、35A，mm2 重有色金屬電解鋁母線為0 50A。mm2，0.70A、mm2。銅母線為1.0A。mm2.1.5A,mm2 整流機(jī)組的交，直流支母線的電流密度、在滿足溫升的條件下 鋁母線為0、50A.mm2、0,70A,mm2，銅母線為1 0A.mm2 1.5A,mm2。7,2、6,電解整流所抑制諧波的措施主要有多相制整流和設(shè)濾波裝置.1、二極管無(wú)飽和電抗器調(diào)壓.其功率因數(shù)cosφ一般不低于0、92.不存在無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題.但諧波不一定達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),所以首先考慮多相整流這種最簡(jiǎn)單的治理諧波的方法 單機(jī)組12脈波或稱等效12相整流。其最低次諧波為11次 基本上消除了幅值較大的5次和7次諧波.某炭素廠配有6套容量16000kV、A、第三線圈有載調(diào)壓的66kV直降式二極管整流機(jī)組 形成等效36相整流。實(shí)際上為不完全對(duì)稱等效運(yùn)行.機(jī)組隨時(shí)負(fù)荷都不相同。經(jīng)測(cè)定 功率因數(shù)cosφ和諧波均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。某銅冶煉廠整流機(jī)組接線為等效12相，實(shí)測(cè)高次諧波很小,2.二極管加飽和電抗器調(diào)壓、功率因數(shù)cosφ和諧波都可能達(dá)不到要求。晶閘管整流裝置由于相控深度等原因，諧波含量還將增加,必須考慮諧波治理和功率因數(shù)cosφ補(bǔ)償.為簡(jiǎn)化整流變壓器結(jié)構(gòu)，降低造價(jià),多機(jī)組并聯(lián)的整流系統(tǒng)以單機(jī)組為6相的等效多相整流加濾波補(bǔ)償為宜.根據(jù)國(guó)內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),濾波補(bǔ)償裝置接在整流機(jī)組的供電母線上集中補(bǔ)償.比各機(jī)組通過(guò)變壓器補(bǔ)償線圈接濾波補(bǔ)償裝置的效果好，功率因數(shù)cosφ和濾波都能達(dá)到理想要求.這樣可以簡(jiǎn)化變壓器結(jié)構(gòu),解決了變壓器補(bǔ)償線圈故障處理困難的難題，國(guó)內(nèi)220kV濾波器的制造技術(shù)水平已滿足使用要求，引進(jìn)裝置的備品備件現(xiàn)均可由國(guó)內(nèi)提供、某電解鋁廠的濾波裝置接在為晶閘管整流機(jī)組供電的110kV母線上,全部選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，運(yùn)行效果良好、7.2，7。鋁電解廠電費(fèi)的支出占鋁成本的30.40、大型鋁廠每年耗電從幾億到幾十億度。早期國(guó)產(chǎn)電度表精確度最高僅有1級(jí)、電壓電流互感器的精度僅能達(dá)到0、5級(jí),由于計(jì)量的誤差 對(duì)于一個(gè)年產(chǎn)100kt鋁的工廠。每年就可能多付50萬(wàn)元、100萬(wàn)元的電費(fèi)。因此國(guó)外鋁廠對(duì)計(jì)費(fèi)用的電氣計(jì)量裝置的精確度非常重視 某鋁廠從日本引進(jìn)的電度表為特別精確型 其精度為0,2級(jí)。電流。電壓互感器的精度為0.3級(jí) 因此.在供電系統(tǒng)裝設(shè)精度高的電能計(jì)量裝置非常必要 7.2、8,大型鋁電解預(yù)焙槽及上插槽采用計(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)，是取得高產(chǎn),優(yōu)質(zhì)、低耗的重要手段之一 目前國(guó)內(nèi)的主要電解鋁廠已廣泛采用。7.2、9 整流所采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、能提高管理水平，合理利用電能,節(jié)能效果顯著.7、2、10、本條規(guī)定的整流機(jī)組整機(jī)效率是根據(jù)我國(guó)目前的制造技術(shù)水平及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果的平均先進(jìn)值、并考慮了近年從國(guó)外引進(jìn)的部分較高效率的整流機(jī)組的運(yùn)行情況而確定的、由于整流效率除與機(jī)組的額定直流電壓有關(guān)外,還與外部供電電壓、降壓層次、調(diào)壓方式、整流接線方式及整流裝置的結(jié)構(gòu),布置等因素有關(guān)、因此各種機(jī)組在外部條件變化時(shí)會(huì)有一定的變化。另外。增加了自動(dòng)穩(wěn)流系統(tǒng),其效率通常比無(wú)自動(dòng)穩(wěn)流低，7.2，11,整流所交、直流母線采用焊接形式可減少母線部分的電能損耗