基于综合节能的整流变压器最优运行工况研究

2014-03-25 12:24 编辑:admin 来源:发表论文 浏览:
  摘要:应用于金属冶炼、化工电解等行业的大功率整流变压器,其线圈铜阻随温度升高而增大,相应的基本铜耗也会增加;冷却装置的投入不仅能控制整流变压器在温升限值内运行,还能降低绕组温度实现降耗,但该过程加大了冷却装置的能耗,系统的整体能耗是否最低就需要根据实际情况进行分析.本文结合某铝业公司工程实测数据,对整流变压器损耗与温升关系,冷却功率与温升关系进行了深入研究,通过优化计算得到整流变压器的最优运行工况,即系统综合能耗最低时的温升及需投入的冷却功率,为整流变压器综合节能提供了理论依据和有效方法. 
  关键词:整流变压器;冷却装置;温升;优化;节能 
  中图分类号:TM422 文献标识码:A 
  电解铝行业历年来都被称为“高耗能产业”. 2011年全国总耗电量4.75亿万千瓦时,电解铝行业耗电量就占5.4%,而就该行业本身而言,其电力成本可占其总成本的40%甚至更多.据有关部门统计,中国2012年电解铝产量超过2 000万吨,目前平均每吨电解铝生产耗电在14 000度左右,是名副其实的用电大户,若能够通过新技术、新手段或新思路使电解铝整个生产过程降低电耗,意义十分重大. 
  目前大功率整流行业的节能发展主要有[1]: 
  1) 整流设备材料的更新与制造工艺的进步; 
  2) 合理设计和选择整流系统的装配结构; 
  3) 感应滤波等谐波治理和无功功率补偿新技术的发展[2-4]; 
  4) 设计或改善经济运行方案; 
  5) 合理选择优化冷却方式进行温升控制. 
  当整流机组安装后,额定产量的机组损耗为确定值,运行管理节能便成为唯一有效的节能措施.整流变压器的运行损耗与其温度密切相关,降温可实现整流变压器的铜耗降低,环境温度一定时,降温却只能通过加大冷却投入来实现,此消彼长,若不进行合理有效控制,导致所投功率大于降耗收益,是不划算的.本文就此展开分析研究,探求新的节能思路. 
  5结论 
  本文通过对如何控制整流变压器的温升与合理调度冷却机组的投切,以及在温升限值内寻找两者的最小损耗点进行了研究.研究结果与增投前总损耗相比较,每台120 MVA的整流变压器,额定产量运行时,能够减少2.249 kW的损耗.就本文所研究公司10台整流变压器而言,全年可节省约19.7万度电能,若以0.7元/度的电价进行计算,即可实现全年节省电费13.8万元.可见冷却装置的合理运行管理,对系统的节能及安全运行有着极其重要的理论意义和实用价值,能有效提高企业经济效益. (节选)

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