Antecedentes del proyecto

Se instalaron tres sistemas de transformadores rectificadores de alta eficiencia en una planta industrial de electrólisis de la República Democrática del Congo (RDC). Diseñados para alimentar múltiples procesos electrolíticos, estos sistemas garantizan un suministro fiable de corriente continua con un control preciso de la tensión, fundamental para mantener la uniformidad de las operaciones electroquímicas en un entorno exigente.

Especificaciones

• ​Capacidad del transformador700kVA, tensión primaria de 15kV.
• ​Salida CC: Tensión ajustable de 0-56V, corriente continua de 10kA por unidad.
• ​Aplicación: Proceso de electrólisis.
• ​Cantidad: 3 sistemas completos (capacidad de funcionamiento en paralelo).

Sistema de rectificación y control de tensión

​Método de rectificación:

Rectificación por tiristor (SCR) de 12 impulsos: Se consigue mediante configuraciones de doble puente de 6 pulsos con devanados de transformador desfasados (desplazamiento de 30°), lo que reduce la distorsión armónica de entrada y mejora la compatibilidad con la red.

​Ajuste de la tensión:

• ​Ajuste grueso: Cambiador de tomas en carga (OLTC) integrado en cada transformador para una regulación escalonada de la tensión de ±10%.
• ​Ajuste fino: El control del ángulo de fase por tiristores permite ajustar continuamente la tensión continua de 0% a 100% de Udn (potencia nominal).
• ​Control de toda la gama: Los sistemas OLTC y SCR combinados proporcionan una ajustabilidad de salida 0-100% sin fisuras, ideal para requisitos de procesos dinámicos.

Características principales

• Mitigación de armónicos: El diseño de 12 pulsos limita la distorsión armónica total (THD) a <10%, conforme a las normas IEEE 519.
• ​Control de precisión: La regulación híbrida garantiza una estabilidad de la tensión de ±0,75% en caso de fluctuaciones de la carga.
• ​Construcción robusta: Los transformadores cuentan con aislamiento de clase H y refrigeración FOA (aire forzado con aceite) para soportar el clima tropical de la RDC (temperaturas ambiente de hasta 50 °C).
• ​Escalabilidad: El funcionamiento en paralelo de tres unidades permite una distribución flexible de la energía a través de varias líneas electrolíticas.
• ​Protección: Las protecciones de varios niveles incluyen detección de sobrecorriente, sobretemperatura y fallo de arco mediante supervisión basada en PLC.

Ventajas operativas

1. ​Alta eficacia: Eficiencia del sistema ≥97,5% a plena carga, minimizando el desperdicio de energía.
2. ​Adaptabilidad de los procesos: El ajuste del voltaje en tiempo real se adapta a las condiciones variables del electrolito y a las demandas de producción.
3. ​Redundancia: La configuración de tres unidades garantiza un funcionamiento ininterrumpido; una unidad puede mantenerse mientras las demás mantienen la producción.
4. ​Durabilidad: Las carcasas resistentes a la corrosión (clasificación IP54) protegen contra el polvo y la humedad que predominan en las regiones ecuatoriales.

Conclusión

Este sistema de transformador rectificador de 12 pulsos, que combina las tecnologías OLTC y tiristor, ofrece una solución de alimentación de CC robusta y escalable para la industria de electrólisis de la RDC. La instalación de tres unidades mejora la flexibilidad operativa, la redundancia y el control de procesos, mientras que el diseño prioriza la fiabilidad en condiciones ambientales adversas. Al integrar la supresión de armónicos, la regulación de precisión y la resistencia climática, el sistema cumple tanto las normas de rendimiento industrial como los retos operativos regionales.