Contexte du projet

Un système de transformateur redresseur personnalisé a été conçu et mis en service pour une installation d'électrolyse à grande échelle en Zambie. Le système est conçu pour fournir une alimentation en courant continu stable et efficace à 46 cellules électrolytiques, assurant ainsi un contrôle précis du processus électrochimique.

Principales spécifications

• ​Puissance du transformateur: 1650kVA, 11kV tension primaire.
• ​Sortie DC: Tension réglable de 0 à 110 V, courant continu de 13 kA.
• ​Application: Système d'électrolyse (46 cellules).
• ​Quantité: 1 ensemble complet.

Système de rectification et de contrôle de la tension

​Méthode de rectification:

​Redressement par thyristor (SCR) à 12 impulsions: Utilise deux ponts parallèles à 6 impulsions avec des entrées déphasées (décalage de 30°) pour minimiser la distorsion harmonique et améliorer la qualité de l'énergie.

​Réglage de la tension:

• Réglage grossier: Changeur de prise en charge (OLTC) intégré dans le transformateur pour une régulation progressive de la tension (plage de ±10%).
• ​Réglage fin: Le redressement à thyristor commandé par la phase permet un réglage continu et régulier de la tension de 0% à 100% de la tension nominale de sortie en courant continu (Udn).
• ​Gamme combinée: Ajustement sans faille de la sortie 0-100%, assurant un contrôle optimal du processus pour des charges d'électrolyse variables.

Caractéristiques principales

• Haute efficacité: La conception à 12 impulsions réduit les harmoniques du courant d'entrée (<8% THiD), conformément aux normes IEEE 519.
• ​Flexibilité de la double commande: L'OLTC gère les étapes de tension importantes, tandis que les thyristors fournissent une précision inférieure à 1% pour les exigences des processus dynamiques.
• ​Conception robuste: La classe d'isolation du transformateur (niveau H) et le refroidissement par air forcé (FOA) conviennent au climat tropical de la Zambie (température ambiante ≤45°C).
• ​Protection de l'environnement: Protection intégrée contre les surintensités, les surchauffes et les courts-circuits par le biais d'une surveillance basée sur un automate.

Avantages opérationnels

1. ​Économies d'énergieLe rendement du système de 98,2% à pleine charge permet de réduire les coûts d'exploitation.
2. ​Stabilité du processusL'ondulation de tension de ±0,5% garantit un dépôt électrolytique constant.
3. ​Adaptabilité: Le mode de suivi automatique de la charge ajuste la sortie en temps réel en fonction des conditions de la cellule.

Conclusion

Ce système de transformateur redresseur à 12 impulsions associe une technologie thyristor avancée à un contrôle de la tension basé sur un transformateur, offrant ainsi une solution d'alimentation en courant continu fiable et adaptable à l'industrie de l'électrolyse en Zambie. La conception répond à des besoins opérationnels essentiels - atténuation des harmoniques, contrôle de précision et durabilité dans des environnements difficiles - tout en permettant une capacité de production évolutive.