Antecedentes del proyecto

Se diseñó y puso en servicio un sistema transformador rectificador a medida para una instalación de electrólisis a gran escala en Zambia. El sistema está diseñado para suministrar corriente continua estable y eficiente a 46 celdas electrolíticas, garantizando un control preciso del proceso electroquímico.

Especificaciones

• ​Capacidad del transformador: 1650kVA, tensión primaria de 11kV.
• ​Salida CC: Tensión ajustable de 0-110 V, corriente continua de 13 kA.
• ​Aplicación: Sistema de electrólisis (46 células).
• ​Cantidad: 1 juego completo.

Sistema de rectificación y control de tensión

​Método de rectificación:

​Rectificación por tiristor (SCR) de 12 impulsos: Utiliza dos puentes paralelos de 6 impulsos con entradas desfasadas (desplazamiento de 30°) para minimizar la distorsión armónica y mejorar la calidad de la energía.

​Ajuste de la tensión:

• Ajuste grueso: Cambiador de tomas en carga (OLTC) integrado en el transformador para la regulación escalonada de la tensión (gama ±10%).
• ​Ajuste fino: La rectificación controlada por fase de tiristores permite un ajuste de tensión continuo y suave de 0% a 100% de la tensión nominal de salida de CC (Udn).
• ​Gama combinada: Ajuste continuo de la salida 0-100%, que garantiza un control óptimo del proceso para cargas de electrólisis variables.

Características principales

• Alta eficacia: El diseño de 12 pulsos reduce los armónicos de la corriente de entrada (<8% THiD), conforme a las normas IEEE 519.
• ​Flexibilidad de doble control: OLTC gestiona grandes escalones de tensión, mientras que los tiristores proporcionan una precisión inferior a 1% para los requisitos de procesos dinámicos.
• ​Diseño robusto: La clase de aislamiento del transformador (nivel H) y la refrigeración por aire forzado (FOA) se adaptan al clima tropical de Zambia (temperatura ambiente ≤45°C).
• ​Protección: Protecciones integradas contra sobrecorriente, sobretemperatura y cortocircuito mediante supervisión basada en PLC.

Ventajas operativas

1. ​Ahorro de energíaLa eficiencia del sistema de 98,2% a plena carga reduce los costes de explotación.
2. ​Estabilidad del procesoLa ondulación de tensión de ±0,5% garantiza una deposición electrolítica uniforme.
3. ​Adaptabilidad: El modo de seguimiento automático de la carga ajusta la salida en tiempo real en función de las condiciones de la célula.

Conclusión

Este sistema de transformador rectificador de 12 pulsos combina la avanzada tecnología de tiristores con el control de tensión basado en transformadores, ofreciendo una solución de alimentación de CC fiable y adaptable para la industria de la electrólisis de Zambia. El diseño responde a necesidades operativas críticas (mitigación de armónicos, control de precisión y durabilidad en entornos adversos) al tiempo que permite una capacidad de producción escalable.