電解鋁廠整流電源需要較大無(wú)功率和產(chǎn)生大量的高次諧波，隨著整流電源容量的增大，特征諧波和非特征諧波含量也都在增加，幾乎都嚴(yán)重超標(biāo)。這些超標(biāo)的諧波和較大的無(wú)功需求，如果不治理或治理的不到位，將影響供電的電能質(zhì)量和安全運(yùn)行，同時(shí)也影響鋁廠的經(jīng)濟(jì)效益和用電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

 

    1 電解鋁廠的供電系統(tǒng)

 

    電解系列一旦非計(jì)劃停電，將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此電解鋁廠為一級(jí)用電負(fù)荷。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。目前，電解鋁廠直供電壓可以作到220kV、110kV。如果電網(wǎng)這個(gè)電壓等級(jí)容量滿足鋁廠需求，就可以采用二回來(lái)自不同電源的線路，直接送到鋁廠整流所的雙母線上，再向整流機(jī)組送電；如果電網(wǎng)這個(gè)電壓等級(jí)的容量不滿足鋁廠的容量需求，則需要電網(wǎng)上一級(jí)電壓等級(jí)的二回來(lái)自不同電源的線路。如330kV、550kV等經(jīng)電解鋁廠整流所的降壓變壓器降壓至220kV或110kV，再向整流機(jī)組送電。

 

    2  電解鋁廠的整流電源

 

    冶煉鋁用的電解槽是幾百個(gè)串聯(lián)在直流回路中，單槽電壓4V多一點(diǎn)，系列電壓1300V以上。系列電流可達(dá)400kA以上，目前單臺(tái)整流器大多作到10kA左右。采用多臺(tái)整流器并聯(lián)來(lái)滿足系列電流的要求。常采用N+1的原則。即用N臺(tái)整流器并聯(lián)滿足電解系列額定電流的要求，加一個(gè)備用。正常時(shí)，N+1組同時(shí)運(yùn)行。某臺(tái)故障退出運(yùn)行后，N臺(tái)仍能滿足電解系列的要求。

 

    電解整流器，大都采用2個(gè)6脈波，即二個(gè)相差30°的三相橋整流電路。形成單臺(tái)整流機(jī)組為12脈波的整流器。如N+1臺(tái)整流機(jī)組數(shù)為6臺(tái)。則移相后為等效72相。

 

    電解槽一次焙燒啟動(dòng)2～4臺(tái)，焙燒5～7天，然后再焙燒啟動(dòng)2～4臺(tái)，一個(gè)電解系列，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年之久。電解槽啟動(dòng)初期，電壓很低，直流側(cè)只有20V左右，需要提供大量的無(wú)功功率。這時(shí)，需要兼有無(wú)功補(bǔ)償功能的濾波裝置，部分通道或全部通道投入運(yùn)行，用來(lái)保護(hù)母線電壓保持在適當(dāng)水平。電解系列啟動(dòng)初期，事故較多，經(jīng)濟(jì)停電，排除事故再投，這就要求，濾波裝置在整流機(jī)組分?jǐn)嗪?，也立即切除，以免造成無(wú)功反傾，電壓過(guò)高，造成更大的事故。

 

    電解系列完全啟動(dòng)后，系列電壓波動(dòng)很小，從幾十伏到一百伏左右，電壓波動(dòng)超過(guò)100V以上的機(jī)率很小，通常采取保證電流不變而調(diào)整電壓的穩(wěn)流辦法。濾波器設(shè)計(jì)和元件參數(shù)計(jì)算應(yīng)能滿足這種需求。

 

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