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大功率整流孤网项目

1、产物引见
       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高。节省电费,就能低落生产成本,夺取更大的利润。近来许多用电大户企业思索组建本人的“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、不变、精确调理电流的特性,以是只要接纳大功率晶闸管整流器,才能够共同电厂因发电机组发生的负荷变革(低频减载)。即接纳大功率孤网整流供电手艺计划,节约用电本钱。
       孤网供电模式下铝电解用整流安装是我公司自立研发的整流安装体系。项目功效可以普遍应用于接纳孤网供电模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与传统火电相结合供电的电解铝项目,其整流服从比传统二极管整流体系高2个百分点,具有明显的节能结果。项目功效的推行可以动员传统电解铝二极管整流方法向接纳含可再生能源的伶仃电网供电的晶闸管整流改变。
       
2、实例引见
       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母线间接向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专线与内部大电网(以下简称外网)相连,可向两个铝电解系列供给不超过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逆并连三相桥式晶闸管整流方法,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 构造模式:接纳前后分极、交换长进、直流下出线。特性:安全品级高、保护便利、均流结果好、消耗低、乐音低、电压品级高、电腐化低、电流效率高、运转本钱低。
       2.6 该项目研发分为晶闸管整流安装构造、智能控制系统、网络体系和电网不变控制系统四大部门停止。
       2.6.1、 晶闸管整流安装是以直流电流500kA、系列直流电压1500V电解槽为根底停止设想。分以下几部门:
       1) 防尘设想:现场整流室内环境粉尘比力多,在电压品级较高时,简单形成绝缘毁坏,形成拉弧等毛病,因而整流柜需采纳完整密封设想,让柜内与柜外粉尘完整隔断,到达IP54及以上尺度,提高装备安全机能。
       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简单招致壳体发烧,增长消耗。整流柜壳体金属材料及金属螺杆全接纳无磁型新型金属体系体例作加工。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:在整流柜元件事情时一般温度远高于环境温度,出格简单发生凝露征象。故在整流柜内增长水风换热体系对整流柜内部停止恒温处置,同时也能够对整流柜内部停止除湿,使整流柜内部元件期限及安全机能大大提高。
       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,在孤网运转模式下,即要满意消费需求又要统筹自备电厂发电机组安全,手艺含量远远高于传统大电网供电模式控制系统要求。
       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,使用数字化PID运算调理稳流结果及呼应速度大大提高,数字化脉冲还具有抗磁滋扰能力强等长处,能有用提高电解铝消费服从。
       2) 续流庇护功用: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,充实开释能量,起到庇护直流供电装备的感化。
       3) 低频减载功用: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不敷(电源体系呈现频次非常)时,总调PLC可以消除主动跟随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来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来低落机组事情电流,确保恒功率。即包管电厂发电机组安全,又能满意电解槽不变运转。
       2.6.3、 网络体系研发:针对孤网供电模式下研发网络通讯体系,其研发内容有:操纵AB-CompactLogix系列PLC双网通讯优势包管总控体系与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网络为双回路网络,加上以太网网络,两种通信和谈下网络包管总控PLC与机组PLC通信不中止。随便时辰低频毛病下,能快速呼应分配给机组PLC停止施行减载,调解机组运转数目,快速呼应到指定负荷,到达稳频结果。
       2.6.4、 电网不变控制系统的设想
       在供电整流所内设置有电网不变掌握安装,可按照内网330kV配电装置母线的频次来主动快速调理各晶闸管整流机组的输出电流,掌握整流体系运转总电流。经由过程低落或增长系列总电流来婚配调理体系发电与用电负荷的及时均衡,进而实现体系的电源频次的不变。
       电网不变掌握安装需与发电机组内网调理控制中心相连,及时理解微网内各机组事情形态及整体发电负荷才能。
       电网不变掌握安装需与系列总控PLC单位及各机组PLC单位相连,可及时理解及设定各系列、各机组及表里网运转形态及负荷程度,按照挑选的最优低频减载掌握战略,即时增减调理整流供电负荷,及表里网负荷分派。实现保持电网不变、连结供电质量、包管机组安全和最大阐扬煤电铝一体化的效益优势。
       
3、产物优势
       次要技术优势特性有:
       3.1、 接纳智能数字手艺将总调控制体系、分调稳流控制系统、恒功率掌握、调频减载等手艺有机的分离为一个控制系统。按照差别的供电和负载的变革状况,主动切换接纳稳流掌握、恒功率掌握等差别的运转模式。即包管电厂发电机组安全,又能满意电解槽不变运转。
       3.2、 该项目接纳了晶闸管数字智能稳流手艺+电网数字调频减载手艺。晶闸管数字稳流使整流安装具有呼应速度快、负荷调理范畴宽等特性,使得电网数字调频减载的速度和结果更好。孤网供电模式下铝电解项目接纳该手艺后,因为接纳了数字调频减载技术交流侧电网愈加不变;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%。相对未接纳该手艺的二极管整流装备,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,使用数字化PID运算调理稳流结果及呼应速度大大提高。电解铝中直流电源不变越高其生产服从相对越高,数字化稳流控制系统能有用提高电解铝消费服从。
       3.4、 全新开辟的晶闸管整流安装续流庇护功用在高压跳闸霎时,使晶闸管到达二极管形态的结果,充实开释储能,庇护直流供电装备的安全。
       3.5、 大功率整流安装孤网供电项目的产业化及推行使用契合节能环保领域中汽锅、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与新装备。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

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       4.2 整洁的整流柜安装

       4.3 集合摆放的控制系统

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安装控制系统 专利号:ZL201310608929.8;
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