RU2187585C1 - Way of power supply to series of electrolyzers - Google Patents
Way of power supply to series of electrolyzers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187585C1 RU2187585C1 RU2001118056A RU2001118056A RU2187585C1 RU 2187585 C1 RU2187585 C1 RU 2187585C1 RU 2001118056 A RU2001118056 A RU 2001118056A RU 2001118056 A RU2001118056 A RU 2001118056A RU 2187585 C1 RU2187585 C1 RU 2187585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- series
- electrolyzers
- current
- strength
- rectifiers
- Prior art date
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при производстве алюминия в сериях последовательно включенных электролизеров. The invention relates to electrometallurgy and can be used in the production of aluminum in series of series-connected electrolyzers.
На заводах по производству алюминия электролизеры размещают в корпусах и соединяют между собой последовательно в электролизную серию, питающуюся постоянным электрическим током (50000-200000 А) от одного общего источника тока (преобразовательной подстанции). Серию обычно питает током группа из нескольких параллельно соединенных преобразовательных агрегатов (выпрямителей). Число агрегатов в группе определяется той силой тока, которую нужно иметь на серии. Поскольку электролизеры серии соединены последовательно, сила тока на каждом из них одинакова. В серии могут выделяться так называемые корпуса - группы электролизеров с одинаковым их числом. Обычно в серии выделяют два корпуса. In aluminum production plants, electrolyzers are placed in housings and connected together in series in an electrolysis series, powered by direct electric current (50,000-200,000 A) from one common current source (converter substation). A series is usually supplied with current by a group of several parallel-connected converter units (rectifiers). The number of units in the group is determined by the current strength that you need to have on the series. Since the electrolyzers of the series are connected in series, the current strength on each of them is the same. In the series, so-called cases can be distinguished - groups of electrolyzers with their equal number. Usually in a series there are two cases.
При модернизации электролизеров Содерберга с увеличением площади анодов, с вводом в эксплуатацию электролизеров с обожженными анодами возникает необходимость повысить силу тока на один электролизер или группу электролизеров в одной технологической линии корпуса. With the modernization of Soderberg electrolyzers with the increase in the area of the anodes, with the commissioning of electrolyzers with baked anodes, it becomes necessary to increase the current strength by one electrolyzer or a group of electrolyzers in one technological line of the casing.
Известен способ питания током нескольких серий алюминиевых электролизеров, включающий подачу тока к каждой серии от автономной преобразовательной подстанции, в котором дополнительную подпитку электрическим током электролизеров одной серии осуществляют путем подвода к ним электрического тока от преобразовательной подстанции, питающей электролизеры другой серии (через дополнительный шинопровод), при этом на последней подстанции соответственно повышают напряжение (описание к авт. свид. 514918, МПК С 25 С 3/16, опубл. 25.05.76. БИ 19). A known method of supplying electric current to several series of aluminum electrolysis cells, comprising supplying current to each series from an autonomous converter substation, in which additional electric current is supplied to electrolysis cells of one series by supplying electric current to them from a converter substation supplying electrolysis cells of another series (via an additional busbar), while at the last substation, respectively, increase the voltage (description to ed. certificate. 514918, IPC S 25 C 3/16, publ. 25.05.76. BI 19).
Известный способ не позволяет регулировать величину тока подпитки и, следовательно, не дает возможность повысить силу тока на требуемую величину. Кроме того, на экономичности способа отрицательно сказываются излишние затраты на шинопровод, а также большие трудозатраты, связанные с регулированием напряжения на преобразовательной подстанции. The known method does not allow you to adjust the magnitude of the recharge current and, therefore, does not make it possible to increase the current strength by the required amount. In addition, the cost-effectiveness of the method is adversely affected by the excessive costs of the busbar trunking, as well as the high labor costs associated with regulating the voltage at the converter substation.
Известен способ питания серии электролизеров, соединенных шинами, включающий подачу тока к электролизной серии от преобразовательной подстанции, содержащей ряд параллельно соединенных между собой выпрямителей, в котором для дополнительной подпитки электрическим током одного или нескольких электролизеров в серии, подачу тока к ним осуществляют от дополнительного подпиточного агрегата, который подключают параллельно к тем электролизерам, на которых необходимо повысить силу тока (установка описана в авторском свидетельстве СССР 514918, колонка 1, с. 8-19). A known method of supplying a series of electrolytic cells connected by buses, including supplying current to the electrolysis series from a converter substation, containing a series of rectifiers connected in parallel, in which, for additional recharge by electric current of one or more electrolytic cells in a series, current is supplied to them from an additional recharge unit , which is connected in parallel to those electrolyzers on which it is necessary to increase the current strength (the installation is described in the USSR author's certificate 514918, Olonka 1, pp. 8-19).
К недостаткам известного способа следует отнести его низкую экономичность, связанную с большими капитальными затратами, необходимыми для строительства специальной преобразовательной подстанции, а также с дополнительными потерями электроэнергии на преобразование и излишними эксплуатационными расходами на обслуживание. The disadvantages of this method include its low cost associated with high capital costs required for the construction of a special conversion substation, as well as additional losses of electricity for conversion and excessive operating costs for maintenance.
Заявляемое изобретение направлено на разработку простого и экономичного способа питания током серии электролизеров, обеспечивающего возможность повышения силы тока на требуемую величину на одном или нескольких отдельных электролизерах серии. The claimed invention is directed to the development of a simple and economical method of supplying current to a series of electrolyzers, which makes it possible to increase the current strength by the required amount on one or more separate series electrolyzers.
Отмеченный выше технический результат достигается способом питания током серии электролизеров, соединенных шинами, включающем подвод тока к электролизной серии от преобразовательной подстанции, содержащей ряд параллельно соединенных между собой выпрямителей, в котором один из выпрямителей подключают непосредственно перед одним или несколькими электролизерами, на которых необходимо повысить силу тока от ее первоначальной величины, и устанавливают напряжение, необходимое для упомянутого повышения силы тока, при этом одновременно повышают напряжение на остальных выпрямителях для обеспечения неизменного значения первоначальной величины силы тока в электролизной серии. The technical result noted above is achieved by a method of supplying current to a series of electrolyzers connected by buses, including supplying current to the electrolysis series from a converter substation containing a series of rectifiers connected in parallel, in which one of the rectifiers is connected directly in front of one or more electrolyzers, on which it is necessary to increase the power current from its initial value, and set the voltage required for the aforementioned increase in current strength, while simultaneously the voltage on the remaining rectifiers is increased to ensure a constant value of the initial current strength in the electrolysis series.
Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем. The essence of the claimed invention is as follows.
Проведенные исследования показали, что подпитку отдельных электролизеров или групп электролизеров можно осуществить, подключив один из выпрямителей преобразовательной подстанции непосредственно перед данными электролизерами и установив на нем напряжение, обеспечивающее требуемую величину тока подпитки, при одновременном повышении напряжения на остальных выпрямителях для обеспечения неизменного значения первоначальной величины силы тока в электролизной серии. Эксперименты подтвердили, что разработанный способ позволяет, во-первых, обеспечить повышение силы тока на конкретном электролизере (группе электролизеров) на заданную величину и, во-вторых, существенно снизить как эксплуатационные, так и энергозатраты на реализацию способа. Studies have shown that the feeding of individual electrolyzers or groups of electrolyzers can be done by connecting one of the rectifiers of the converter substation directly in front of these electrolyzers and setting the voltage on it to provide the required amount of recharge current, while increasing the voltage on the remaining rectifiers to ensure a constant value of the initial value of the force current in the electrolysis series. The experiments confirmed that the developed method allows, firstly, to increase the current strength on a specific electrolyzer (group of electrolyzers) by a predetermined amount and, secondly, to significantly reduce both operational and energy costs for implementing the method.
Способ может быть пояснен чертежом, на котором изображены электролизеры (1. ..-1n-k...-1n), размещенные соответственно в первом (2) и втором (3) корпусах и объединенные в электролизную серию. Подача электрического тока к серии осуществляется от преобразовательной подстанции (4), содержащей параллельно соединенные между собой выпрямительные агрегаты (5).The method can be illustrated by the drawing, which depicts electrolyzers (1. ..- 1 nk ...- 1 n ), placed respectively in the first (2) and second (3) buildings and combined in an electrolysis series. The electric current is supplied to the series from a converter substation (4) containing rectifier units connected in parallel (5).
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Для повышения силы тока на электролизерах, размещенных во втором корпусе, положительный полюс одного из выпрямителей, например (5а), подключают перед указанными электролизерами (в точке А). На указанном выпрямителе (5а) с помощью трансформатора (не показан) устанавливают напряжение, обеспечивающее заданный ток подпитки. Одновременно на преобразовательной подстанции (4) также повышают напряжение на всех выпрямителях, чтобы обеспечить неизменное значение первоначальной величины силы тока в электролизной серии. To increase the current strength on the electrolyzers placed in the second case, the positive pole of one of the rectifiers, for example (5a), is connected in front of the indicated electrolyzers (at point A). On the specified rectifier (5A) using a transformer (not shown) set the voltage that provides the specified charging current. At the same time, the voltage at all rectifiers is also increased at the converter substation (4) in order to ensure a constant value of the initial current strength in the electrolysis series.
При необходимости повышения силы тока на нескольких электролизерах, размещенных в корпусе, например на электролизерах 1n-k-1n, положительный полюс выбранного выпрямителя (5а) подключают в точке Б, то есть непосредственно перед указанными электролизерами.If it is necessary to increase the current strength on several electrolyzers placed in the housing, for example, on electrolyzers 1 nk -1 n , the positive pole of the selected rectifier (5a) is connected at point B, that is, immediately before the indicated electrolyzers.
Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата. The following is an example confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.
Пример. Example.
Заявляемый способ был использован на Кандалакшском алюминиевом заводе при повышении силы тока на 3 кА на электролизерах, размещенных во втором корпусе электролизной серии, схема электроснабжения которой приведена на чертеже. The inventive method was used at the Kandalaksha aluminum plant with an increase in current strength of 3 kA on electrolyzers placed in the second case of the electrolysis series, the power supply circuit of which is shown in the drawing.
Подача электрического тока к серии осуществлялась от кремниево-преобразовательной подстанции (КПП), содержащей десять параллельно соединенных между собой выпрямительных агрегатов. Сила тока в серии составляла 75 кА. Electric current was supplied to the series from a silicon-transforming substation (CAT) containing ten rectifier units connected in parallel to each other. The current in the series was 75 kA.
Для повышения силы тока на 3 кА на электролизерах (1-1n), на КПП был выделен отдельный выпрямительный агрегат. В распределительном устройстве постоянного тока 800 в (РУ-800) КПП разъединители постоянного тока выделенного агрегата на "минусе" оставили включенными на систему шин РУ-800, а разъединители на "плюсе" отсоединили от системы шин РУ-800. От разъединителей "плюс" агрегата до узла А на межкорпусном шинном мосту у второго корпуса был проложен подпиточный шинопровод из алюминиевой шины сечением 250х29 мм на стальной эстакаде высотой 7 м. Напряжение серии составляет 740 В, напряжение на втором корпусе составляет 370 В. Таким образом, подпиточный агрегат должен подать на второй корпус, с учетом потерь в элементах схемы, ток силой 3 кА при напряжении 370 В. Для этого на первичной стороне 10КВ подпиточного агрегатного трансформатора ТДНП-25000/10 переключатель диапазонов (переключение без нагрузки) установлен на 2-ой диапазон, а переключатель под нагрузкой РПН на 4-7 ступень с таким расчетом, чтобы напряжение на выпрямителе обеспечивало подпиточный ток 3 кА. Напряжение на остальных выпрямителях регулируют аналогичным образом, чтобы обеспечить неизменную величину силы тока (75 кА) в электролизной серии.To increase the current strength by 3 kA on electrolyzers (1-1 n ), a separate rectifier unit was allocated at the gearbox. In the 800 V DC switchgear (RU-800) of the gearbox, the DC disconnectors of the selected unit on the minus were left connected to the RU-800 bus system, and the disconnectors on the plus were disconnected from the RU-800 bus system. From the “plus” disconnectors of the unit to node A, an energizing busbar made of an aluminum bus bar with a section of 250x29 mm on a steel rack 7 m high was laid on the inter-busbar bridge at the second building. The voltage of the series is 740 V, the voltage on the second case is 370 V. Thus, the feed unit must supply to the second building, taking into account losses in the circuit elements, a current of 3 kA at a voltage of 370 V. To do this, on the primary side of the 10KV feed aggregate transformer TDNP-25000/10 range switch (switching without heating narrow) is set to the 2nd range, and the switch under the load of the on-load tap-changer is 4-7 steps so that the voltage on the rectifier provides a feed current of 3 kA. The voltage on the remaining rectifiers is regulated in a similar way to ensure a constant current strength (75 kA) in the electrolysis series.
Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания простого и экономичного способа питания током серии электролизеров, позволяющего с минимальными затратами осуществить работу необходимого числа электролизеров серии на повышенной силе тока. Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating a simple and economical method of supplying current to a series of electrolyzers, allowing at minimum cost to carry out the work of the required number of electrolyzers of the series with increased current strength.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118056A RU2187585C1 (en) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Way of power supply to series of electrolyzers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118056A RU2187585C1 (en) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Way of power supply to series of electrolyzers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2187585C1 true RU2187585C1 (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20251284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001118056A RU2187585C1 (en) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Way of power supply to series of electrolyzers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187585C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101451251B (en) * | 2008-12-17 | 2012-01-25 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Power supply method and device of decomposing tank series |
| CN102477568A (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | Configuration structure for power distribution control equipment of rectifier unit in rectifying station of aluminum electrolysis plant |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU514918A1 (en) * | 1973-05-22 | 1976-05-25 | A device for connecting experienced electrolyzers of a series of aluminum electrolysis cells to a converter station | |
| EP0342033A1 (en) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Norsk Hydro A/S | Arrangement for the compensation of damaging magnetic fields on transverely disposed electrolysis cells |
-
2001
- 2001-07-03 RU RU2001118056A patent/RU2187585C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU514918A1 (en) * | 1973-05-22 | 1976-05-25 | A device for connecting experienced electrolyzers of a series of aluminum electrolysis cells to a converter station | |
| EP0342033A1 (en) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Norsk Hydro A/S | Arrangement for the compensation of damaging magnetic fields on transverely disposed electrolysis cells |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. - М.: Металлургия, 1971, с.261-263. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101451251B (en) * | 2008-12-17 | 2012-01-25 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Power supply method and device of decomposing tank series |
| CN102477568A (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | Configuration structure for power distribution control equipment of rectifier unit in rectifying station of aluminum electrolysis plant |
| CN102477568B (en) * | 2010-11-30 | 2014-10-29 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | Configuration structure for power distribution control equipment of rectifier unit in rectifying station of aluminum electrolysis plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103108997B (en) | Apparatus for use in electrorefining and electrowinning | |
| EP2896722B1 (en) | Assembly for supplying an electrolyzer with direct current and facility for carrying out electrolysis | |
| JPWO2014141487A1 (en) | Uninterruptible power system | |
| NO20001291L (en) | System for supplying electric motor consumers with electric energy | |
| EP1174004B1 (en) | Method and device for supplying an electric arc melting furnace with current | |
| DE69633073D1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR EVENLY DISTRIBUTING AN ELECTRICAL LOAD IN A THREE-PHASE POWER SUPPLY NETWORK | |
| FI123559B (en) | Power control system in cells for electrolytic recycling of a metal | |
| EP3501884A1 (en) | Transformer device for a charging station for electric vehicles with at least two load points | |
| DE69607081T2 (en) | Voltage converter and using the same, asynchronous operating system fed by a single-phase network | |
| DE102008056256A1 (en) | Parallel inverter circuit use as energy source of photovoltaic system, has parallelly connected inverters with power semiconductors for supplying energy to power grid, where power semiconductors are synchronously controlled | |
| AU2011328240B2 (en) | Compact diode/thyristor rectifier architecture allowing high power | |
| RU2187585C1 (en) | Way of power supply to series of electrolyzers | |
| DE102011110197B4 (en) | System with a DC link as common rail and method of operating a system with arranged in different housings actuators | |
| WO2019215142A1 (en) | Apparatus and method for supplying power to one or more consumers | |
| CN201039389Y (en) | Communication power device | |
| DE20002237U1 (en) | Modular battery converter for power supply in stand-alone grids | |
| DE102019207128A1 (en) | Energy supply station and method for supplying energy to a vehicle | |
| SU1015467A1 (en) | Converter substation for power supply of a group of industrial electrolyzers | |
| SU942919A1 (en) | Welding multistation power system | |
| SU514918A1 (en) | A device for connecting experienced electrolyzers of a series of aluminum electrolysis cells to a converter station | |
| US1157824A (en) | System of car operation by vapor-converters. | |
| RU30473U1 (en) | DC traction substation | |
| RU30472U1 (en) | DC traction substation | |
| RU2115990C1 (en) | Dc traction substation | |
| RU2338314C1 (en) | Method of current stabilisation in series of aluminium electrolytic cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140704 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180704 |