Background del progetto

Tre sistemi di trasformatori raddrizzatori ad alta efficienza sono stati installati in un impianto di elettrolisi industriale nella Repubblica Democratica del Congo (RDC). Progettati per alimentare più processi elettrolitici, questi sistemi garantiscono un'erogazione affidabile di corrente continua con un controllo preciso della tensione, fondamentale per mantenere costanti le operazioni elettrochimiche in un ambiente difficile.

Specifiche principali

• ​Valutazione del trasformatore700kVA, tensione primaria 15kV.
• ​Uscita CC: Tensione regolabile 0-56V, corrente DC 10kA per unità.
• ​Applicazione: Processo di elettrolisi.
• ​Quantità: 3 sistemi completi (capacità di funzionamento in parallelo).

Sistema di raddrizzamento e controllo della tensione

​Metodo di rettifica:

Raddrizzamento a 12 impulsi a tiristori (SCR): Ottenuto grazie a configurazioni a doppio ponte a 6 impulsi con avvolgimenti del trasformatore sfasati (spostamento di 30°), riducendo la distorsione armonica in ingresso e migliorando la compatibilità con la rete.

​Regolazione della tensione:

• ​Regolazione grossolana: Commutatore sotto carico (OLTC) integrato in ogni trasformatore per una regolazione della tensione graduale di ±10%.
• ​Regolazione fine: Il controllo dell'angolo di fase del tiristore consente la regolazione continua della tensione CC da 0% a 100% di Udn (potenza nominale).
• ​Controllo dell'intera gamma: I sistemi OLTC e SCR combinati offrono una regolazione continua dell'uscita 0-100%, ideale per i requisiti dinamici del processo.

Caratteristiche principali

• Attenuazione delle armoniche: Il design a 12 impulsi limita la distorsione armonica totale (THD) a <10%, conforme agli standard IEEE 519.
• ​Controllo di precisione: La regolazione ibrida garantisce una stabilità di tensione di ±0,75% in presenza di fluttuazioni del carico.
• ​Costruzione robusta: I trasformatori sono dotati di isolamento di Classe H e di raffreddamento FOA (forced-oil-air) per resistere al clima tropicale della RDC (temperature ambientali fino a 50°C).
• ​Scalabilità: Il funzionamento in parallelo di tre unità consente una distribuzione flessibile della potenza su più linee elettrolitiche.
• ​Protezione: Le protezioni a più livelli includono il rilevamento di sovracorrenti, sovratemperature e archi elettrici tramite il monitoraggio basato su PLC.

Vantaggi operativi

1. ​Alta efficienza: Efficienza del sistema ≥97,5% a pieno carico, riducendo al minimo lo spreco di energia.
2. ​Adattabilità dei processi: La regolazione della tensione in tempo reale consente di adattarsi alle diverse condizioni dell'elettrolito e alle esigenze di produzione.
3. ​Ridondanza: La configurazione a tre unità garantisce un funzionamento ininterrotto; un'unità può essere mantenuta mentre le altre sostengono la produzione.
4. ​Durata: Le custodie resistenti alla corrosione (grado di protezione IP54) proteggono dalla polvere e dall'umidità presenti nelle regioni equatoriali.

Conclusione

Questo sistema di trasformatori raddrizzatori a 12 impulsi, che combina le tecnologie OLTC e a tiristori, offre una soluzione di alimentazione CC robusta e scalabile per l'industria elettrolitica della RDC. L'installazione a tre unità aumenta la flessibilità operativa, la ridondanza e il controllo del processo, mentre il progetto privilegia l'affidabilità in condizioni ambientali difficili. Integrando la soppressione delle armoniche, la regolazione di precisione e la resistenza al clima, il sistema soddisfa sia gli standard di prestazione industriali che le sfide operative regionali.