[实用新型]一种平稳可靠的铝电解行业整流所稳流系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平稳性及安全可靠的铝电解行业整流所稳流系统。

背景技术

铝电解行业整流所直流稳流系统在铝电解生产过程中起到十分重要的作用。它直接为铝电解生产过程提供平稳的电流，保证铝电解生产所需电流平稳，一直以来是铝电解行业长期需要攻克的技术难题。在铝电解生产过程中，如供电电流不平稳，电流波动大，会破坏铝电解生产稳定的工艺技术条件，不但能耗增加，还将会存在重大的设备安全和人身安全风险，造成巨大的经济损失。

目前，国内铝电解行业整流所整流设备采用的是多相二极管整流方式，稳流系统采用整流变压器有载调压与自饱和电抗器相结合的方式，铝电解行业电流稳流控制的主要原理是将整流柜的直流输出电流经采集变换后形成反馈电流I_f，与给定电流I_g在PLC（可编程控制器）中比较后形成一个比较电压，比较电压经PID（比例积分微分）运算后，控制PLC输出脉冲的占空比，从而改变IGBT（绝缘栅双极晶体管）的输出电流（I_k），也就是控制I_k来调节整流装置的输出电流。通过PLC对电流比较值进行PID计算并控制IGBT的输出电流，从而实现稳流（如图1所示）。其设备结构紧凑、控制简洁。

虽然目前铝电解行业整流设备和稳流系统控制措施有上述优异性能。但在铝电解生产过程中存在着阳极效应，当出现阳极效应时，存在直流电流波动较大、稳流调节响应速度慢、稳流调控时间较长的问题。这样就会造成铝电解生产过程中阳极效应时间过长，增加不平稳电流对设备冲击时间，增加了人工操作时间和劳动强度，容易发生设备事故和人身安全事故，造成巨大经济损失。同时稳流系统采用整流变压器有载调压与自饱和电抗器相结合的方式，不能调节因电网电压波动引起的电流波动。

本实用新型针对这一行业问题，进行全面研究，很好的解决了这一技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有铝电解行业整流所稳流系统中上述存在的不足，提供一种更为安全简洁、快速响应、恒流可靠的铝电解行业整流所稳流系统。

本实用新型根据铝电解行业整流所稳流系统的使用环境和技术条件，对稳流系统进行改进。用直流调速装置替代“通过PLC控制器进行PID（比例积分微分）调节并控制IGBT（绝缘栅双极晶体管）的输出电流”。 

本实用新型的技术方案为：铝电解行业整流所稳流系统包括总调节PLC、单台整流机组PLC、直流调速装置、1^#至n^#整流机组、单台整流机组电流传感器、整流输出总电流传感器、单台整流机组电流变送器、整流输出总电流变送器及连接线路，总调节PLC连接单台整流机组PLC，1^#至n^#整流机组与单台整流机组电流传感器和整流输出总电流传感器连接，整流输出总电流传感器经过总电流变送器与总调节PLC连接，其特征在于单台整流机组PLC 与1^#至n^#整流机组之间设置直流调速装置，直流调速装置内置速度环和电流环，在速度环和电流环中均内置有PID调节，为双环双PID调节，电流环中的PID连接晶闸管，晶闸管的另一端连接1^#至n^#整流机组，电流环还连接一个电网电流采集处理器，单台整流机组电流传感器通过单台整流机组电流变送器与速度环连接。

本实用新型与现有技术比较具有以下积极效果：

1、本实用新型采用双环双PID调节技术，有利于提高对电网电压波动引起的稳流系统电流波动抑制和铝电解生产过程中发生阳极效应时产生的波动电流抑制，从而提高了铝电解生产过程中整流所稳流系统稳流的安全可靠性。

2、有效降低了因不稳定电流冲击电解槽发生设备事故的风险，提高了铝电解生产效率。

3、提高了铝电解整流所稳流系统供电的安全性、可靠性、平稳性，降低了波动电流对铝电解生产的影响，减轻了因波动电流冲击电解槽造成的设备损坏和增加的工作量，同时降低了因上述所造成的巨大经济损失。

4、改进了电解铝的生产工艺，延长了电解槽寿命。

5、本实用新型能适应整个铝电解生产技术条件要求，技术创新性强，属国内外首创。

附图说明

图1是现有的电解铝行业采用的整流所稳流系统示意图。

图2是本实用新型的铝电解行业整流所稳流系统设置示意图。