电解铝用大功率整流器设计

电解铝用大功率整流器的设计摘要电解电源属于低压大电流设备,其品质的好坏直接关系着电解产物的纯度,同时作为电解行业最主要的能量消耗者,其效率的高低关系着行业的节能增效,其功率因数及谐波畸变率的大小关系着对电网污染程度的高低,因此,研制高品质、高性能的电解电源是电解行业实现节能增效、环保绿色化的重要途径。设计简要概述了铝电解供电特点、国内的研究现状,指出了项目研究背景及意义;详细阐述了110KV硅整流装置供电系统的组成以及各主要部件的工作原理及特点;着重研究了110KV供电整流系统中的整流电路设计方案的确定;通过对整流供电系统的改造,提高了供电系统的可靠性。从而切实提高了整流效率,降低了电能损耗,确保了电解整流供电系统安全、经济、可靠运行。对降低单吨铝的电耗、减少环境污染,提高企业的生产效率和经济效益以及促进企业的现代化进程。因此,具有重要意义。关键词:铝电解，整流变压器，硅整流装置，晶闸管，稳流控制DESIGNOFHIGHPOWERRECTIFIERFORELECTROLYTICALUMINUMABSTRACTElectrolyticpowerbelongstolowvoltagelargecurrentequipment,itsqualityhascloserelationshipwiththelssctoryticproductpurity,meanwhileasthemainenergyconsumerintheelectrolysisindustry,itsefficiencyisinrelationtothequanytityofenergysaving,itspowerfsctorandharmonicdistortionisinrdlationtothepoliutionleveltopowernetwork,therefore,fortheelectrolysisindustry,developinghighqualitypowerisanimprotantwaytoachievethegoals,suchasenergy-saving,environmentalprotection,greeningandsoon.Thethesissynopsissaidansluminumelectrolysispowersupplycharacteristics,presentdomesticresearchcondition,pointingouttheprojectresearchbackgroundandmeaning;Elaboratedthe110kVsiliconrectifyingtheconstituteofthepowersupplysystemandworkprincipleofeachmainpartsandcharacterisitics;Emphasizedtostudyinthe110kVrectifyingsystemtopowersupplyoftherectifyingtransformerdesignprojecttodevelopandmakesure.Passtothereformationthattherectifyingpowersupplysystem,raisecredibilityofthepowersupplysystem,lowerssingletonaluminumconsumingoftheelectricityenergy,electricalenergylossisreduced,safety,economicalandreliableoperationoftheelectrolyticpowersupplysystem..reducepollutionoftheenvironment,raisetheproductionefficiencyandeconomicperformanceofthebusinessenterpriseandpromotethemodernprogressofthebusinessenterprise.Consequently,haveimportantmeaning.Keywords:Aluminumelectrolyze,Stabilizedcurrentcontrol,Rectifyingtransformer,SCR，Siliconrectifyingdevice.目录目录1绪论..............................................................................11.1设计背景....................................................................11.2设计意义....................................................................21.3国内外整流技术现状...........................................................21.4未来发展趋势.................................................................31.5110kV整流器原理.............................................................31.6本设计的主要参数.............................................................41.7本设计的主要任务.............................................................42.主电路设计........................................................................72.1整流变压器的选型.............................................................72.1.1变压器种类及比较.......................................................72.1.2整流变压器的参数计算...................................................82.2交流滤波装置.................................................................92.3整流电路的选型..............................................................102.3.1同相逆并联方式：......................................................102.3.2双反星形带平衡电抗器方式..............................................112.3.3带平衡电抗器双反星形可控整流电路的计算公式及晶闸管的选择..............152.4直流滤波...................................................................182.4.1滤波装置的比较........................................................192.4.2滤波装置的选择........................................................202.5直流检测装置.................................................错误!未定义书签。3触发电路的设计....................................................错误!未定义书签。3.1同步变压器...................................................错误!未定义书签。3.2触发电路.....................................................错误!未定义书签。3.2.1KJ004的工作原理.......................................错误!未定义书签。3.2.2KJ004电参数...........................................错误!未定义书签。3.3隔离驱动....................................................错误!未定义书签。4整流主电路保护技术.................................................错误!未定义书签。4.1过电流保护...................................................错误!未定义书签。4.2过电压保护..................................................错误!未定义书签。5.总结..............................................................错误!未定义书签。参考文献............................................................错误!未定义书签。致谢................................................................错误!未定义书签。附件1...............................................................错误!未定义书签。附件2...............................................................错误!未定义书签。附件3...............................................................错误!未定义书签。本科毕业设计：电解铝用大功率整流器的设计绪论水利电力学院11绪论1.1设计背景随着电力电子和计算机技术的迅速发展,各种电力电子装置也广泛应用在冶金、化工和高压直流输电等关键技术领域。特别是在冶金方面,我国已经在短短的几十年时间,成为了有色金属工业大国,这些金属大都是用熔盐电解的方法制得的。其中铝、锰、铜等金属的电解已形成大规模的工业生产。例如,我国电解铝和电解铜在2010年的产量已经达到1666万吨和480万吨,嫣然已成为世界电解金属的大国。但是这些行业都是属于高能耗高谐波污染的行业,而且消耗的是二次能源——电力,在产生效益的同时也消耗了巨大的电能和自然资源。我国虽然地大物博,但是我国是能源资源严重短缺的国家,石油、天然气人均剩余可采储量仅仅是世界平均水平的7.7%和7.1%,储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6%,因此节约能源在可持续发展中占有很重要的部分。“十一五”计划期间,工业的迅速发展对能源的需求急速增加,由2005年的15.96亿吨增加到了2010年的24亿吨左右标准煤。在《“十二五”节能减排综合性工作方案》中明确指出在节能减排方面,到2015年国内所生产的总值能耗比2010年下降16%;全国氮氧化物和氨氮排放总量比2010下降10%。由此可以看出,我国所有的高能耗、高污染的行业必须在未来五年里实现节能