При получении большинства цветных металлов – меди, цинка, никеля, кобальта, а также редкоземельных, например, галлия, используется процесс электролиза (электрорафинирования) на постоянном токе. Сами электролизеры, как правило, являются стабильными нагрузками, с изменяющимися в незначительных пределах параметрами. Параметры основных процессов следующие:
- Электролиз меди 12…50кА 200…400В
- Электролиз никеля 12…30кА 100…600В
- Электролиз цинка 12…30 кА 700…900В
- Электролиз магния 100…250 кА 200…600В
Для питания электролизеров применяются, в основном, диодные либо тиристорные преобразовательные агрегаты, причем доля последних в мировой практике неуклонно возрастает. Тиристорные агрегаты обладают рядом следующих достоинств:
- на сегодня стоимость тиристорных выпрямительных блоков и потери в них меньше, чем суммарная стоимость диодных выпрямительных блоков с дросселями насыщения (ДН) и потери в них;
- в трансформаторах тиристорных агрегатов количество ступеней РПН меньше и используется в основном для ограничения диапазона плавного регулирования напряжения с целью снижения потребления реактивной мощности (поддержания оптимального угла регулирования), причем выбор ступени РПН в агрегатах «ЭТС Инжиниринг» происходит в автоматическом режиме.
- современная цифровая система импульсно-фазового управления тиристорами обеспечивает, в отличие от ДН, более высокое качество регулирования (0,5%), а также равенство углов управления разных фаз, что исключает появление неканонических гармоник при повышении эквивалентной пульсности режима выпрямления преобразовательной подстанции.
- наличие тиристоров позволяет ограничивать аварийные токи сдвигом либо снятием импульсов управления, что особенно важно при параллельной работе агрегатов на одну нагрузку.
Выпрямительные агрегаты «ЭТС инжиниринг» для электролиза цветных металлов имеют следующие отличительные особенности:
- эксплуатация в режиме 24/7;
- возможность изменения компоновки в соответствии с имеющейся площадкой под оборудование;
- регулирование тока (напряжения) ступенчато посредством РПН трансформатора в автоматическом режиме и плавно, тиристорами;
- режим (n-1) – агрегат остается в работе при выходе из строя одного тиристора в плече;
- каждый из тиристоров защищен быстродействующим предохранителем с индикатором срабатывания, сигнал с которого поступает в систему управления;
- полностью цифровая система управления с передачей импульсов к тиристорам по оптическим линиям, точность регулирования 0,5%;
- развитая система диагностики состояния систем агрегата;
- адаптация с системами управления «верхнего уровня», АСУ ТП.
Полный цикл заводских испытаний всего комплекса поставляемого оборудования и программного обеспечения значительно снижает затраты на ввод оборудования в эксплуатацию. Вся документация выполняется согласно ЕСКД и содержит информацию для оперативного и ремонтного персонала, а также принципиальные схемы всех составных элементов.
