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大功率整流孤网项目

1、产物引见
       正在电解铝和电化学行业,电解消费的本钱中电价占的比例很下。勤俭电费,便能低落生产成本,争夺更大的利润。近来许多用电大户企业思索组建本身的“微网”,即接纳孤网整流手艺计划。在这种情况下由于晶闸管能够快速、稳固、正确调治电流的特性,以是只要接纳大功率晶闸管整流器,才能够合营电厂果发电机组发生的负荷转变(低频加载)。即接纳大功率孤网整流供电手艺计划,节约用电本钱。
       孤网供电形式下铝电解用整流装配是我公司自立研发的整流装配体系。项目结果可以或许普遍应用于接纳孤网供电形式下的煤电铝一体化项目、风能或太阳能发电等干净可再生能源取传统火电相结合供电的电解铝项目,其整流效力比传统二极管整流体系下2个百分点,具有明显的节能结果。项目结果的推行可以或许动员传统电解铝二极管整流体式格局背接纳露可再生能源的伶仃电网供电的晶闸管整流改变。
       
2、案例引见
       2.1 工程概述:西北某技改二期工程项目为年产2×45万吨电解铝工程。项目完整达产后有6台300MW发电机组并列运转构成内部微网(以下简称孤网),经由过程330kV母线间接背两个铝电解系列供电。铝电解系列接纳500kA电解槽,每一个系列安装336台,系列额定电压为1480V。体系经由过程一个330KV专线取内部大电网(以下简称中网)相连,可背两个铝电解系列供应不超过500MW的备用应急电源。
       2.2 第一系列整流体系由9套整流机组组成,每套整流机组接纳一台整流变压器带两台KES—45kA/1480V整流器组成。
       2.3 第二系列整流体系由8套整流机组组成,每套整流机组接纳一台整流变压器带两台KES—45kA/1480V整流器组成。
       2.4 整流机组额定参数为:单机组额定直流电压:Udn=1480VDC;单机组额定直流电流:Idn=2×45kA,整流柜的主电路接纳同相顺并连三相桥式晶闸管整流体式格局,单机组脉波数为12,第一电解系列9台整流机组总脉波数为9×12=108;第二电解系列8台整流机组总脉波数为8×12=96。
       2.5 构造形式:接纳前后分极、交换长进、直流下出线。特性:平安品级下、保护轻易、均流结果好、消耗低、乐音低、电压品级下、电侵蚀低、电流效率下、运转本钱低。
       2.6 该项目研发分为晶闸管整流装配构造、智能控制系统、网络体系和电网稳固控制系统四大局部停止。
       2.6.1、 晶闸管整流装配是以直流电流500kA、系列直流电压1500V电解槽为根蒂根基停止设想。分以下几局部:
       1) 防尘设想:现场整流室内环境粉尘对照多,正在电压品级较高时,轻易形成绝缘损坏,形成推弧等毛病,因而整流柜需接纳完整密封设想,让柜内取柜中粉尘完整阻隔,到达IP54及以上尺度,进步装备平安机能。
       2) 防涡流设想:因为现场直流磁场及交换磁场过大发生的涡流轻易致使壳体发烧,增添消耗。整流柜壳体金属材料及金属螺杆齐接纳无磁型新型金属体系体例做加工。同时整流柜壳体接纳轮回冷却水停止冷却,包管壳体温度恒定。
       3) 防结温设想:正在整流柜元件事情时一般温度远高于环境温度,稀奇轻易发生凝露征象。故正在整流柜内增添水风换热体系对整流柜内部停止恒温处置惩罚,同时也能够对整流柜内部停止除湿,使整流柜内部元件寿命及平安机能大大进步。
       2.6.2、 智能控制系统研发是针对应用于孤网稳频的铝电解行业,正在孤网运转形式下,即要知足消费需求又要统筹自备电厂发电机组平安,手艺含量远远高于传统大电网供电形式控制系统要求。
       1) 数字化脉冲掌握研发:晶闸管整流装备靠脉冲开通角停止稳流结果,应用数字化PID运算调治稳流结果及相应速度大大进步,数字化脉冲借具有抗磁滋扰能力强等长处,能有用进步电解铝消费效力。
       2) 绝流珍爱功用:正在整流高压体系忽然跳闸时,能使晶闸管整流装备瞬时到达二极管整流结果,充裕开释能量,起到珍爱直流供电装备的感化。
       3) 低频加载功用:项目针对电解铝直流电源由自备电厂供电系统停止研发,当自备电厂因为运转发电机组供电才能缺乏(电源体系泛起频次非常)时,总调PLC可以或许消除主动跟踪电解系列电流的功用,由稳流掌握转换为恒功率掌握,由稳频减载控制系统去调解整流机组的运转数目,同时经由过程调解晶闸管触发角去低落机组事情电流,确保恒功率。即包管电厂发电机组平安,又能知足电解槽稳固运转。
       2.6.3、 网络体系研发:针对孤网供电形式下研发网络通讯体系,其研发内容有:应用AB-CompactLogix系列PLC单网通讯上风包管总控体系取机组控制系统网络不中止,即接纳AB 本身先辈的Controlnet网络和以太网通信,Controlnet网络为单回路网络,加上以太网网络,两种通信和谈下网络包管总控PLC取机组PLC通信不中止。恣意时候低频毛病下,能快速相应分配给机组PLC停止实行加载,调解机组运转数目,快速相应到指定负荷,到达稳频结果。
       2.6.4、 电网稳固控制系统的设想
       正在供电整流所内设置有电网稳固掌握装配,可凭据内网330kV配电装置母线的频次去主动快速调治各晶闸管整流机组的输出电流,掌握整流体系运转总电流。经由过程低落或增添系列总电流去婚配调治体系发电取用电负荷的及时均衡,进而实现体系的电源频次的稳固。
       电网稳固掌握装配需取发电机组内网调理控制中心相连,及时相识微网内各机组事情状况及整体发电负荷才能。
       电网稳固掌握装配需取系列总控PLC单位及各机组PLC单位相连,可及时相识及设定各系列、各机组及表里网运转状况及负荷程度,凭据挑选的最优低频加载掌握战略,立即增减调治整流供电负荷,及表里网负荷分派。实现保持电网稳固、连结供电质量、包管机组平安和最大施展煤电铝一体化的效益上风。
       
3、产物上风
       重要技术优势特性有:
       3.1、 接纳智能数字手艺将总调控造体系、分调稳流控制系统、恒功率掌握、调频加载等手艺有机的联合为一个控制系统。凭据差别的供电和负载的转变状况,主动切换接纳稳流掌握、恒功率掌握等差别的运转形式。即包管电厂发电机组平安,又能知足电解槽稳固运转。
       3.2、 该项目接纳了晶闸管数字智能稳流手艺+电网数字调频加载手艺。晶闸管数字稳流使整流装配具有相应速度快、负荷调治局限宽等特性,使得电网数字调频加载的速度和结果更好。孤网供电形式下铝电解项目接纳该手艺后,因为接纳了数字调频加载技术交流侧电网越发稳固;接纳了晶闸管数字智能稳流手艺,直流侧稳流结果更好,稳流精度达0.2%。相对已接纳该手艺的二极管整流装备,正在电解铝生产过程中可节约用电2%,节能效果显著。
       3.3、 接纳了具有抗强磁场才能的数字化脉冲掌握手艺。晶闸管整流装备靠脉冲开通角停止稳流结果,应用数字化PID运算调治稳流结果及相应速度大大进步。电解铝中直流电源稳固越高其生产效力相对越下,数字化稳流控制系统能有用进步电解铝消费效力。
       3.4、 全新开辟的晶闸管整流装配绝流珍爱功用正在高压跳闸霎时,使晶闸管到达二极管状况的结果,充裕开释储能,珍爱直流供电装备的平安。
       3.5、 大功率整流装配孤网供电项目的产业化及推行运用相符节能环保发域中汽锅、窑炉、反应器及相干耗能装备节能降耗手艺;风能、太阳能等新能源和可再生能源范畴的新技术取新装备。项目产物弥补了海内空缺,技术水平到达国际先进水平,极大加强公司产物的国内外市场竞争力。
       
4、项目实景
       4.1 电网体系

       4.2 整洁的整流柜装配

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       4.3 集中摆放的控制系统

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5、最新合作项目
       已运转:酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司嘉酒风电高载能特征铝合金节能技改二期工程项目为年产2×45万吨电解铝工程
       新疆东方期望有色金属有限公司第3系列和第4系列电解铝项目
       待运转:广西华磊新材料有限公司45万吨电解铝项目
       内蒙古华云新材料有限公司50万吨电解铝项目
       内蒙古创源铝业有限公司45万吨电解铝项目
       贵州兴仁登高铝业有限公司50万吨电解铝项目


6、项目声誉
       已获得发明专利1项
       一种孤网运转下铝电解大功率晶闸管整流装配控制系统 专利号:ZL201310608929.8;
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