De kwaliteit van de gelijkstroom (DC) is het belangrijkst in de zware omgeving van electrochemische processen, waaronder primaire aluminiumsmelting en koperrefining, productie van groene waterstof en chloor. De gelijkrichtertransformator is de kern van deze processen, omdat het het belangrijkste onderdeel is van de apparatuur die de wisselstroom (AC) uit het elektriciteitsnet omzet naar de gelijkstroom die nodig is voor elektrolyse. Hoewel elke gelijkrichtertransformator deze omzetting kan uitvoeren, hoogzuivere gelijkrichtertransformatoren spelen een belangrijke rol bij het waarborgen van efficiëntie, productkwaliteit en operationele stabiliteit. Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd., met haar erfgood van de joint venture met Eaton en geavanceerde productiecapaciteiten, vormt de oplossing voor dergelijke strenge industriële eisen.
Het waarborgen van efficiëntie van electrochemische reacties en productzuiverheid
Elektrolyse- en raffinageprocessen van metalen zijn gevoelig voor de kwaliteit van de gelijkstroomvoorziening. Er zijn andere toepassingen, zoals koperrefinage of chloor-alkali-productie, die zuivere, constante gelijkstroom vereisen om de chemische reactie te laten verlopen. De rimpelstroom kan optreden als een fout of variatie in de voeding en kan de faradaïsche efficiëntie aanzienlijk verminderen, of leiden tot een ongelijkmatige neerslag van het metaal of verontreiniging van de eindproducten. De speciaal ontworpen gelijkrichtertransformatoren die deze constante gelijkstroom leveren, zijn van hoge zuiverheid. Deze transformatoren maken gebruik van geavanceerdere multi-puls-technologieën (12-puls tot 48-puls) om de rimpelfrequentie te verlagen en zo een vloeiender gelijkstroom te verkrijgen, waardoor ongewenste harmonischen en rimpeling worden geminimaliseerd. Dit resulteert in een uniformere kristalstructuur en een hogere zuiverheid van de kathode voor de metaalraffineur. Voor een waterstofproducent betekent dit een directe proportionaliteit tussen efficiëntere watersplitsing en minder energieverbruik per kilogram geproduceerde waterstof.
De uitdagingen van bedrijf bij hoge stroom meesteren
Het betreft de regeling van zeer grote stromen, meestal in de tientallen of zelfs honderden duizenden ampère (kA). Het omgaan met dergelijke extreme stromen brengt enkele bijzondere kenmerken met zich mee op het gebied van techniek, met name wat betreft wervelstroomverliezen en thermische effecten. De gelijkrichtertransformatoren moeten bestand zijn tegen zeer hoge elektromagnetische belastingen en de warmte die wordt opgewekt door hoogfrequente harmonischen. Bij het ontwerp van de wikkelingen en constructie-onderdelen moet speciale aandacht worden besteed aan de beheersing van strooiveld, dat gevaarlijke hotspots kan veroorzaken en het rendement kan verlagen, zoals door brancheleiders is vastgesteld. Bij Ryan Transformer beschikken we over nauwkeurige productieprocessen en geautomatiseerde productielijnen om te garanderen dat onze transformatoren, zoals VPI- en oliegeïmmersive typen, zijn gebouwd met de zware constructie die nodig is om aan deze zware elektrische en thermische eisen te voldoen. De prestaties onder belasting met hoge harmonischen worden streng getest in onze dubbele, CNAS-gecertificeerde testlaboratoria van 35 kV / 110 kV, waarmee wordt gewaarborgd dat de transformator bestand is tegen de thermische effecten van hoge harmonische belastingen zoals voorgeschreven in AN-normen, bijvoorbeeld IEC 61378.
Verbetering van de netstabiliteit en stroomkwaliteit
Per definitie veroorzaken gelijkrichters harmonische vervorming van het primaire wisselstroomnet. Deze harmonischen kunnen andere apparatuur verstoren, leiden tot boetes voor een lage arbeidsfactor en netonstabielheid veroorzaken indien ze niet adequaat worden beperkt. De meest effectieve verdedigingslinie tegen dit verschijnsel is hoogzuivere gelijkrichtertransformatoren deze transformatoren worden gebruikt om lage-orde harmonischen op het conversiepunt te elimineren door middel van fasenverschuivende wikkelingen in meervoudige-pulsbruggen (tot 72 pulsen) of door een dubbele-sterconfiguratie met interfasetransformatoren. Deze schone conversie waarborgt niet alleen de interne netwerkkwaliteit van de installatie, maar zorgt er ook voor dat deze voldoet aan wereldwijde hoge kwaliteitsnormen. Deze uitgebreide topologieën zijn geïntegreerd in de ontwerpen van Ryan Electric, die gecertificeerd zijn volgens IEEE- en IEC-normen, evenals andere internationale standaarden. Onze oplossingen, of het nu gaat om een datacentercampus of een grote raffinaderij, garanderen een hoog vermogensfactor en stabiele netwerkbijdrage — essentieel voor energie-intensieve industrieën die onder regelgevende druk staan en te maken hebben met hoge energiekosten.
Aanpassing voor zware industriële omgevingen
De elektrolyse-installatie van Harms, die wordt gebruikt voor de productie van chloor-alkali of aluminium, vormt een beruchte zware omgeving. Deze installaties zijn meestal corrosief en stoffig en vereisen apparatuur die 24 uur per dag met minimale onderbrekingen moet kunnen functioneren. Het is onmogelijk om een hoogzuivere gelijkrichtertransformator te verkrijgen als standaard, kant-en-klaar product dat direct inzetbaar is. Grote fabrikanten laten deze transformatoren speciaal bouwen om ze robuust te maken, met configuraties in een enkel-tankontwerp of een dubbel-tankontwerp om het benodigde oppervlak en onderhoud te optimaliseren. Als voorbeeld: bij hydrometallurgie (koper-elektrowinning) of bij een groen-waterstofproject dient de transformator naadloos te worden aangesloten op thyristorgelijkrichters en verzadigbare reactoren, zodat de transformator met hoge nauwkeurigheid kan worden gestuurd. Ryan Electric beschikt over een ervaren R&D-afdeling die zich richt op de ontwikkeling van volledig op maat gemaakte oplossingen tot 10 MVA, met spanningen van 3,3 kV tot 132 kV. Wij leveren een volledig assortiment: droogtype gegoten hars-transformatoren voor veiligere binneninstallaties, robuuste, op een voetplaat gemonteerde, oliegevulde transformatoren en op een voetplaat gemonteerde eenheden voor buitengebruik. Door deze aanpassing – niet alleen van het koelsysteem (ONAN, ONAF, OFWF), maar ook van de bedrijfsschema’s – hebben wij ervoor gezorgd dat onze transformatoren niet alleen overleven, maar juist bloeien in de omgeving waarin ze worden ingezet, en gedecennia lang betrouwbare en efficiënte werking bieden.
Expertoplossingen voor transformatoren Neem contact met ons op [hier] voor groothandelsprijzen en technische ondersteuning.
