Quá trình điện hóa Máy biến áp chỉnh lưu dòng cao

Máy biến áp chỉnh lưu dòng điện cao quy trình điện hóa LEABE là bộ phận cung cấp năng lượng quan trọng được thiết kế cho thế giới đòi hỏi khắt khe về điện phân, luyện kim điện và sản xuất vật liệu pin. Không giống như các thiết bị phân phối tiêu chuẩn, Máy biến áp LEABE này được thiết kế nhằm mục đích chuyển đổi nguồn điện lưới AC điện áp cao thành nguồn điện xoay chiều điện áp thấp, dòng điện cực cao, sau đó được chuyển đổi thành DC bằng cầu chỉnh lưu. Nó đóng vai trò là trái tim của tế bào điện hóa, cung cấp dòng điện ổn định, ít gợn sóng cần thiết cho các quá trình như luyện nhôm, điện phân kẽm và sản xuất clo-kiềm.

Hơn nữa, thiết bị này tích hợp chức năng của Máy biến áp khởi động động cơ . Nó quản lý dòng điện khởi động lớn—thường gấp 5 đến 7 lần dòng điện định mức—khi khởi động các động cơ phụ lớn (ví dụ: máy nén, máy nghiền), đảm bảo sự ổn định của lưới điện và ngăn ngừa sụt áp có thể làm gián đoạn các hoạt động điện phân nhạy cảm.

• Công suất định mức: 1.000 kVA đến 50.000+ kVA (Có thể tùy chỉnh cho pin mega-watt)
• Điện áp sơ cấp (Phía lưới): 10kV, 20kV, 33kV hoặc 110kV
• Điện áp thứ cấp (Phía van): Điện áp cực thấp, thường là 200V – 1.200V AC
• Dòng điện đầu ra DC: Lên tới 100.000 Amps (100kA) DC
• Cấu hình chỉnh lưu: 6 xung, 12 xung hoặc 24 xung (Cuộn dây lệch pha)
• Phương pháp làm mát: ONAN (Dầu tự nhiên không khí tự nhiên) / ONAF (Dầu tự nhiên không khí cưỡng bức)
• Cách nhiệt: Dầu khoáng cao cấp hoặc chất lỏng ester phân hủy sinh học FR3
• Khai thác: Bộ thay đổi thao tác nhấn khi tải (OLTC) để điều chỉnh điện áp theo thời gian thực
• Tiêu chuẩn: IEC 61378-1, IEC 60076, IEEE C57

1. Mật độ dòng cực cao: Được thiết kế với cấu hình cuộn dây song song và dây dẫn tổn thất thấp để xử lý liên tục hàng chục nghìn ampe mà không bị quá nóng.
2. Độ gợn sóng thấp và giảm thiểu sóng hài: Công nghệ chuyển pha tiên tiến (xung 12/24) làm giảm gợn sóng AC ở đầu ra DC, điều này rất quan trọng để cải thiện hiệu suất dòng điện trong quá trình điện phân và đáp ứng các tiêu chuẩn hài hòa IEEE 519.
3. Khởi động động cơ tích hợp: Chức năng như một máy biến áp khởi động cho các thiết bị phụ trợ của nhà máy. So với lò phản ứng, nó cung cấp mô-men xoắn khởi động cao hơn và dòng điện thấp hơn, bảo vệ lưới điện trong quá trình khởi động động cơ 220kW–20.000kW.
4. Điều khiển điện áp động: Được trang bị OLTC, cho phép người vận hành điều chỉnh điện áp theo từng bước nhỏ để bù đắp cho sự thay đổi nhiệt độ hoặc lão hóa tế bào, tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng.
5. Thiết kế công nghiệp chắc chắn: Có bể chứa dạng sóng và bịt kín để ngăn chặn sự xuống cấp của dầu và sự xâm nhập của hơi ẩm, đảm bảo tuổi thọ sử dụng hơn 30 năm trong môi trường hóa chất ăn mòn.

1. Tích hợp hệ thống: Kết nối các đầu cực cao áp với thiết bị đóng cắt trạm biến áp và phía hạ thế (van) với tủ chỉnh lưu.
2. Kiểm tra trước khi khởi động: Xác minh mức dầu, vị trí bộ thay đổi vòi và chức năng hệ thống làm mát.
3. Khởi động động cơ phụ trợ: Đối với động cơ lớn, hãy sử dụng các đầu nối máy biến áp tự ngẫu của máy biến áp (ví dụ: điện áp 65%) để hạn chế dòng điện khởi động. Khi động cơ đạt tốc độ ~80%, mạch khởi động sẽ được bỏ qua.
4. Tăng tốc quy trình: Sử dụng OLTC để tăng dần điện áp đến bộ chỉnh lưu, đưa các tế bào điện hóa hoạt động trơn tru.
5. Giám sát liên tục: Duy trì tải dựa trên yêu cầu của quy trình, sử dụng bộ chuyển đổi nấc để giữ dòng điện một chiều ổn định bất chấp sự biến động về nhiệt độ hoặc thành phần của bể.

• Kim loại màu: Luyện nhôm (quy trình Hall-Héroult), điện phân kẽm và đồng.
• Công nghiệp hóa chất: Nhà máy clo-kiềm (Chlorine & Caustic Soda), sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân.
• Vật liệu pin: Sản xuất muối lithium và sản xuất điện cực than chì.
• Xử lý nước: Hệ thống điện phân và điện hóa clo.
• Nguồn điện phụ trợ: Khởi động quạt, máy bơm, máy nén công suất lớn trong các nhà máy hóa chất.

• Hiệu suất dòng điện tối đa: Nguồn điện một chiều có độ gợn sóng thấp trực tiếp mang lại năng suất sản xuất cao hơn và chi phí năng lượng trên mỗi tấn kim loại được sản xuất thấp hơn.
• Giảm CAPEX: Kết hợp máy biến áp chỉnh lưu và bộ khởi động động cơ thành một bộ phận duy nhất, mạnh mẽ giúp tiết kiệm không gian và giảm độ phức tạp khi lắp đặt.
• Tuân thủ lưới điện: Giảm thiểu hiện tượng nhấp nháy điện áp và biến dạng sóng hài, ngăn ngừa các thiệt hại về tiện ích và đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn.
• Tuổi thọ hoạt động: Thiết kế tản nhiệt thận trọng và vật liệu cách nhiệt chất lượng cao giúp giảm thời gian dừng bảo trì và kéo dài tuổi thọ tài sản.

• Hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2015
• Quản lý môi trường ISO 14001
• Chứng nhận CE (Chỉ thị LVD & EMC)
• IEC 61378 (Tiêu chuẩn cụ thể cho Máy biến áp chuyển đổi)
• Tuân thủ các tiêu chuẩn IEC 60076 và IEEE C57

• Xếp hạng hiện tại: Thiết kế tùy chỉnh cho đầu ra dòng điện cực cao (lên tới 100kA+).
• Điều chỉnh điện áp: Lựa chọn phạm vi OLTC và độ phân giải bước dựa trên độ nhạy của quy trình.
• Hệ thống làm mát: Tùy chọn bộ tản nhiệt, quạt làm mát bằng không khí hoặc bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng nước cho nhiệt độ môi trường cao.
• Vỏ bọc & Bảo vệ: Hệ thống sơn chống ăn mòn và vỏ bọc được xếp hạng IP cho môi trường hóa học khắc nghiệt.
• Giám sát: Tích hợp cảm biến nhiệt độ (PT100), rơle khí (Buchholz) và thiết bị giảm áp với hệ thống SCADA.

1. Lắp ráp lõi: Sử dụng thép silicon định hướng dạng hạt có độ thấm cao, được khắc bằng laser để giảm thiểu tổn thất khi không tải.
2. Cuộn dây & hàn: Cuộn dây dòng điện cao được hoán vị và hàn bằng hợp kim bạc để đảm bảo độ ổn định cơ học và điện trở thấp khi chịu ứng suất nhiệt.
3. Sấy chân không & Đổ dầu: Cụm lõi-cuộn dây được sấy khô chân không để loại bỏ độ ẩm, sau đó đổ đầy dầu cách điện đã lọc và khử khí.
4. Kiểm tra: Mỗi thiết bị đều trải qua các kiểm tra định kỳ và kiểm tra điển hình nghiêm ngặt, bao gồm trở kháng ngắn mạch, đo tổn thất tải và kiểm tra điện áp cảm ứng để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn IEC.

"Máy biến áp chỉnh lưu 12 xung của LEABE là công cụ giúp nâng cấp nhà máy kẽm của chúng tôi. Độ ổn định hiện tại là đặc biệt và mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi tấn của chúng tôi đã giảm 8%."

"Khả năng khởi động động cơ tích hợp đã giúp chúng tôi tránh khỏi việc nâng cấp lưới điện tốn kém. LEABE hiểu nhu cầu của chúng tôi về cả công suất xử lý và độ tin cậy phụ trợ."

Câu hỏi 1: Tại sao cấu hình 12 xung hoặc 24 xung được ưu tiên cho các quá trình điện hóa?

Trả lời: Số xung cao hơn sử dụng cuộn dây lệch pha để loại bỏ các tần số hài cụ thể. Điều này dẫn đến đầu ra DC sạch hơn nhiều (độ gợn thấp hơn), giúp cải thiện hiệu suất điện phân và giảm căng thẳng cho điốt/thyristor chỉnh lưu.

Câu hỏi 2: Máy biến áp này có thể xử lý đồng thời việc khởi động động cơ lớn và tải chỉnh lưu không?

Trả lời: Trong khi máy biến áp được định mức cho nhiệm vụ chỉnh lưu liên tục, chức năng Khởi động điện áp cao tích hợp sẽ quản lý các lần khởi động động cơ lớn. Thông thường, khởi động động cơ là một sự kiện ngắn (vài giây đến hai phút) và máy biến áp được thiết kế để xử lý tình trạng quá tải nhất thời này mà không ảnh hưởng đến tải quy trình chính.

Câu 3: Lợi ích của việc sử dụng máy biến áp tự ngẫu để khởi động động cơ trong nhà máy hóa chất là gì?

A: A Khởi động máy biến áp tự ngẫu cung cấp mô-men xoắn khởi động cao hơn so với bộ kháng cảm hoặc bộ khởi động sao-tam giác. Điều này rất quan trọng đối với các tải nặng như máy nén, đảm bảo chúng đạt tốc độ vận hành nhanh chóng mà không bị dừng, đồng thời vẫn hạn chế dòng điện để bảo vệ mạng điện của nhà máy.

Câu hỏi 4: Bộ thay đổi nấc khi tải (OLTC) cần bảo trì bao lâu một lần?

Đáp: OLTC hiện đại có độ tin cậy cao. Khoảng thời gian bảo trì thường dao động từ 100.000 đến 200.000 lần hoạt động hoặc 3–5 năm một lần, tùy thuộc vào ứng suất điện áp và tần số chuyển mạch. Chúng tôi khuyên bạn nên lấy mẫu dầu của ngăn công tắc chuyển hướng 12–24 tháng một lần.