电解铝厂整流装置效率计算分析及节能提效措施

本文介绍了一种电解铝厂整流装置效率的计算方法,并结合实例计算分析,提出采用提升供电整流装备选型和配置水平、优化设计方案、提高母线加工精度等节能提效措施,降低铝厂单位产品综合耗电量及生产成本,提高企业竞争力。另外,电解铝是典型的高耗能产业,大部分分布在西北能源富集地区。同时,这些地区也是光伏、风电等新型能源产业发达地区,发展先进高效的电解铝生产系统可有效地就地消纳光伏及风电等绿电,为合理配置新型电力资源做出贡献。

含机械整流装置的电磁减振器阻尼特性分析

为了明确电磁减振器在不同工况下的阻尼特性,对具有机械整流装置的电磁减振器进行了理论建模与试验测试。首先,从理论角度建立了电磁减振器的动力学传动模型与机电耦合模型,分析其动力学和电力学特性;其次,从工程角度搭建了电磁减振器的测试台架,对其在不同工况下的阻尼特性进行了试验研究;最后,将理论仿真结果与试验测试结果进行对比。结果表明:在不同工况下,理论仿真结果与试验测试结果具有相同的变化趋势。当负载电阻从5Ω增加到100Ω时,电磁减振器的等效阻尼系数从1208 N·s/m下降到496 N·s/m。此外,激励频率从05 Hz增加至2 Hz或激励幅值从20 mm增加至40 mm,均导致电磁减振器等效阻尼系数从874 N·s/m下降至660 N·s/m。

电解铝整流装置晶闸管和快熔损坏的原因分析

电解铝整流装置的稳定运行对于提高铝的生产效率和保证产品质量至关重要。晶闸管和快熔作为该装置中的重要组件,其故障直接影响到整流系统的安全性和稳定性。文章针对电解铝整流装置中晶闸管和快熔频繁损坏的问题进行了深入探讨,并分析了设备故障的主要影响因素,提出了相应的预防措施,旨在提升整流装置的可靠性,减少停机时间,提高生产效率。

基于电压波形分析的十二相整流装置故障诊断

通过对十二相整流装置正常工作和故障运行时，整流元件电压波形的分析，提出了用以判断整流元件工作状态的特征函数，根据由该函数求出的特征值，可以对十二相整流装置的故障（包括复合故障）进行在线诊断，确定故障性质，并能准确定位到具体元件。

基于Socket的整流装置远程监控系统

针对整流装置运行环境恶劣、故障率高和维护困难的特点,开发一个远程监控与故障诊断系统。该系统由客户端和服务器组成,客户端负责采集数据、下达指令。服务器软件采用组态的方式开发,实现整流装置的在线监控、故障诊断报警、数据综合管理等。服务器与客户机之间采用Socket编程进行远程通信,并在数据传输中定义心跳包,用于检测通信状态,以保证通信和数据传输的正常。该系统已成功应用于工业现场。

三相整流装置谐波产生机理分析及简化模型

基于三相整流装置的谐波耦合矩阵模型,深入分析了此装置的谐波产生特性。整流装置供电电压对其谐波电流的影响可分为3个方面:基波电压的影响、与谐波电流次数相同的谐波电压的影响,以及由不同次数的谐波电压及其共轭相量产生的影响。根据整流装置谐波耦合矩阵模型的解析公式,对矩阵元素的取值规律进行了研究,分析了供电电压各部分影响的重要性,推导得出了经典的恒流源模型和诺顿等值电路模型的解析计算公式,并提出了忽略谐波电压共轭影响的简化模型。将各谐波模型应用于谐波潮流分析中,对模型的精度进行了评估,为谐波分析中三相整流装置谐波源模型的合理选择提供了理论参考。

飞机电源系统整流装置故障诊断方法

某型号飞机电源系统现有的机上自检测装置由传统的硬件逻辑电路构成,存在功能扩展性差、可靠性低等缺点.为符合新一代机上自检测装置微机化、智能化的特点,在对其进行故障模式分析的基础上,采用基于小波神经网络的故障诊断方法,通过对整流装置输出电压的实测信号样本的频谱分析,获得对故障敏感的特征频率点,根据小波变换的多分辨率分析理论,确定了与特征频率点相对应的小波母函数和变换尺度.在此基础上,通过定义频带能量特征向量,将小波变换得到的小波系数转换为一组特征向量.将特征向量作为BP神经网络的前端输入,由神经网络完成故障的识别与分类.经验证,故障特征得到了有效地提取,使神经网络可在各种工况下对故障进行故障诊断,符合灵敏性、鲁棒性的要求.

一种用于三相整流装置故障诊断的方法

针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出一种基于主元分析和支持向量机相结合的三相整流装置故障诊断方法,首先对故障信号进行主元分析并提取相应的故障特征,然后构造支持向量机分类器实现对故障类型的识别。三相桥式可控整流电路晶闸管故障诊断仿真结果表明,该方法能准确对电力电子电路故障进行类型的识别和故障元的定位,对噪声具有鲁棒性,且算法简单,在解决电力电子电路故障问题上有很好的工程实用价值。

海洋深水试验池造流系统整流装置数值计算与分析

造流系统整流装置是海洋深水池造流系统的重要组成部分,其整流效果决定了水池能否模拟出稳定、均匀的深海流场,进而影响开展海洋工程深水试验研究的能力。该文通过CFD软件求解RANS方程和标准k-ε湍流模型,对海洋深水试验池深水造流系统部分整流装置进行数学建模,开展了各种造流条件下整流效果的数值模拟与计算分析。通过整流装置对流场内流速和压力等分布的作用进行研究。分析结果表明,整流装置的设置对改善造流流场作用明显。同时计算分析结果表明整流装置的几何形状、安装位置等都会对流场的均匀性、水流压力损失等诸多因素产生显著影响。数值模拟的结果对海洋深水池深水造流系统造流能力和效果的优化具有着相当重要意义。

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。

利用Wigner-Ville分布的三相整流装置故障诊断技术

针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出了一种基于Wigner-Ville分布的三相整流装置故障诊断方法,首先建立各种类型故障信号的Wigner-Ville模时频矩阵,然后计算故障信号Wigner-Ville模时频矩阵与标准模时频矩阵的相似度,以相似度最大为判别依据实现故障的诊断。三相桥式可控整流电路晶闸管故障诊断仿真结果表明该方法能准确对电力电子电路故障进行类型的识别和故障元的定位,对噪声具有鲁棒性,且算法简单,在解决电力电子电路故障问题上有着很好的工程实用价值。

兆瓦级脉冲供电用间歇整流装置技术研究(一):新型晶闸管触发策略设计

脉冲间歇整流装置负载功率变化迅速、交流供电频率变化范围大、交流电压/电流畸变严重,对其晶闸管触发策略的研究鲜见报道。以输出侧为直流电容的兆瓦级脉冲间歇整流装置为研究对象,提出并实现一种适用于此种应用的新型晶闸管触发策略。所提出的触发策略根据晶闸管阳极—阴极端电压的变化来实时调整晶闸管的触发脉冲,较好地克服了现有触发策略在脉冲间歇整流应用中的不足。策略结构简单、可靠,实用性强。设计中同时集成一种实时的晶闸管触发状态诊断机制,完了触发策略的执行构架。试验结果表明:在提出的触发策略下,装置运行正常,在负载突变的情况下,所提出的触发策略仍表现出色;脉冲运行中,触发状态实时诊断结果与理论分析一致,可为控制提供实时可靠的信息。

提高整流装置输出电流能力的研究及试验验证

晶闸管整流装置是自并励励磁系统的核心装置之一,提高该装置单柜的电流输出能力,可以降低整流装置并联运行的数量,提高励磁系统的稳定性。从晶闸管元件热量流通原理的励磁系统的特点出发,通过数据分析和试验验证得出了影响晶闸管散热的主要因素,并通过试验得到了证实,说明了要提高晶闸管整流装置输出能力,需要选择较好的散热器,而非提高晶闸管元件的额定电流,对于大型机组励磁系统功率柜的设计和器件的选择提供了选择依据,具有重要的指导意义。

基于移相全桥技术的大功率整流装置的研究

设计了一台输出功率为8.5kW的大功率整流装置。该装置前级采用基于自耦变压器的12脉波整流电路,后级采用基于智能控制和前馈控制相结合的移相全桥直流变换器。给出了装置的主电路设计方法以及控制算法,实验结果表明,所设计的装置直流输出电压纹波小、动态响应快、性能优越,具有一定的工程实际意义。

应用二次谐波注入抵消原理的无源单相低谐波整流装置

提出一种明显改善单相桥式整流装置的交流输入电流波形的新颖方法。它的基本原理思想是通过增加一无源谐振电路，将单相桥式整流固有的二次谐波电流正、反相交替注入交流输入端，来抵销电流中所含的大部分谐波分量，使交流电流波形的ＴＨＤ从原来的５０％左右下降到小于１０％（最佳的实验结果约为６％）。利用这一思想，我们开发出了低成本的无功耗的无源单相低谐波整流装置。

装甲车辆电源系统整流装置故障诊断方法

针对装甲车辆电源系统整流装置内部二极管的开路和短路故障,提出一种基于快速傅立叶变换(FFT)和Elman神经网络的诊断方法。在主电路结构基础上,通过增加外围测试电路的硬件设计方案,获取两路测试信号;对测试信号进行FFT运算,提取基波频率1次～6次谐波分量所占直流分量百分比为故障特征量,借助Elman神经网络的模式识别功能,实现整流装置故障诊断及模式分类。结合装甲车辆电源系统数学模型,基于仿真结果,构建了整流诊断装置诊断模型,开发了整流装置故障诊断系统,应用结果验证了该方法的有效性。

280kA铝电解系列成套供电整流装置的研究与应用

２８０ｋＡ铝电解全部采用国产化的成套供电整流装置和国内技术属国内首创，涉及诸多重大技术问题。尤其是在攻克大电流难关，解决和抑制整流机组间“环流”等技术难题中做了突出贡献。成功地开发了铝电解用多通道谐波滤波装置新技术。首次采用直流备用母线，使两个电解系列共用一个备用机组，为整流所的供电方案开辟了一条新的途径。此项目开发、研制成功。

玉米碎秸多级横向运移整流装置设计与试验

针对2BMFJ型原茬地免耕覆秸精量播种机宽幅作业时玉米碎秸多级横向运移过程滞留,影响播种区间清秸率,导致机具工作质量和作业效率降低的问题,通过分析玉米碎秸单级抛撒运动规律,设计了玉米碎秸横向运移整流装置,确定了影响整流装置工作性能的关键结构参数。采用二次回归正交旋转中心组合试验方法,基于EDEM软件在构建的玉米碎秸横向运移整流装置试验平台上,以进入角、整流包角、整流半径为试验因素,以清秸率、行间清秸变异系数为性能评价指标进行了虚拟仿真参数组合优化试验。结果表明:各因素对性能评价指标均具有显著影响,对清秸率影响主次顺序为整流包角、整流半径、进入角,对行间清秸变异系数影响主次顺序为进入角、整流半径、整流包角;最优参数组合为进入角61°、整流包角104°、整流半径424 mm,此时清秸率为93%,行间清秸变异系数为93.5%。在最优参数组合下进行整流装置田间验证试验,结果表明,清秸率为93.5%,行间清秸变异系数为93.7%,与虚拟仿真试验结果基本吻合。

同相逆并联整流装置故障诊断系统的研究

针对电化学、冶金行业广泛使用的同相逆并联整流装置,分析了整流系统的故障类型以及故障诊断的特殊性。研究了基于整流变压器阀侧相电流的故障诊断方法,通过分析故障诊断树,完成了从故障特征向量到故障定位向量的转换,实现了故障诊断。设计了由DSP和MCU组成的双CPU系统,并将诊断方法应用于实际诊断系统中。

基于不同整流装置的电动汽车充电机比较

电动汽车充电站的主要设备之一是充电机,充电机是由整流器、直直变换器等装置组成的电力电子设备,接在城市电网和电动汽车之间会对城市电网产生谐波污染。为了消除和抑制谐波污染,有必要分析各种充电机的谐波大小和变化趋势。本文使用电力系统软件PSCAD,建立了不控整流充电机、十二脉波整流充电机和PWM整流充电机的模型,从接入系统产生的谐波电流方面比较了三种充电机。设计了多台充电机同时投入系统和不同时投入系统时的仿真模型,分析和测量了多台充电机投入电网时产生的谐波,总结出了多台充电机不同时投入系统时的谐波规律。结论能够为充电站选择充电机提供依据,该方法可用于集中式、采用常规充电方式的大型充电站接入系统的仿真建模和谐波分析。