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帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路

閱讀：456發(fā)布：2020-05-08

專利匯可以提供帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本實(shí)用新型涉及一種帶有四組平衡電抗器的己二腈 電解 整流 電路 ，屬于己二腈生產(chǎn)工藝的諧波治理電路技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括整流 變壓器 、整流柜和 電解槽 ，整流變壓器一次側(cè)與35kV 母線 相連，整流變壓器二次側(cè)通過整流柜與電解槽相連，整流變壓器二次側(cè)采用雙反星形整流電路，雙反星形整流電路的每相設(shè)置有四個(gè) 匝 數(shù)相同、極性相反的繞組，分別結(jié)成六組三相半波電路；電解整流電路還設(shè)置有四組帶副邊的平衡電抗器，六組三相半波電路并聯(lián)在平衡電抗器的原邊線圈，平衡電抗器的原邊線圈的中間抽頭連接電解槽的 電極 ；六組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)通，每組承擔(dān)一半負(fù)載；雙反星形整流電路的導(dǎo)電通路通過整流柜的一個(gè)整 流管 壓降連接至電解槽的電極。，下面是帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，包括整流變壓器、整流柜(3)和電解槽(5)，整流變壓器一次側(cè)(1)與35kV母線相連，整流變壓器二次側(cè)(2)通過整流柜(3)與電解槽(5)相連，電解槽(5)內(nèi)存儲(chǔ)有丙烯腈與電解質(zhì)磷酸鹽配成的水溶液或乳狀液，丙烯腈通過整流后的直流電電解形成己二腈，其特征在于：整流變壓器二次側(cè)(2)采用雙反星形整流電路，雙反星形整流電路的每相設(shè)置有四個(gè)匝數(shù)相同、極性相反的繞組，分別結(jié)成六組三相半波電路；電解整流電路還設(shè)置有四組帶副邊的平衡電抗器(4)，六組三相半波電路并聯(lián)在平衡電抗器(4)的原邊線圈，平衡電抗器(4)的原邊線圈的中間抽頭連接電解槽(5)的電極；六組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)通，每組承擔(dān)一半負(fù)載；雙反星形整流電路的導(dǎo)電通路通過整流柜(3)的一個(gè)整流管壓降連接至電解槽(5)的電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，其特征在于，所述每個(gè)雙反星形整流電路的端頭連接一個(gè)可控整流器件的陽極和另一個(gè)可控整流器件的陰極，可控整流器件是晶閘管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，其特征在于，所述平衡電抗器(4)，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管a1，a3兩段的電壓差為正值，晶閘管a1，a3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管a2，a4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管a2，a4導(dǎo)通；
所述平衡電抗器(4)，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管b1，b3兩段的電壓差為正值，晶閘管b1，b3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管b2，b4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管b2，b4導(dǎo)通；
所述平衡電抗器(4)，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管c1，c3兩段的電壓差為正值，晶閘管c1，c3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管c2，c4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管c2，c4導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，其特征在于，所述可控整流器件觸發(fā)信號(hào)是在同一周期內(nèi)有兩個(gè)有相位差的雙反星形觸發(fā)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，其特征在于，所述整流變壓器一次側(cè)(1)通過具有自耦調(diào)壓功能的真空有載開關(guān)與35kV母線相連，真空有載開關(guān)型號(hào)為ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，其特征在于，所述平衡電抗器(4)分四組三相，每相繞組獨(dú)立。

說明書全文

帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本實(shí)用新型涉及一種帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，屬于己二腈生產(chǎn)工藝的諧波治理電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0002] 己二腈生產(chǎn)分為電合成工藝工段和精餾工藝工段。電合成工段是將原料丙烯腈通過混料器注入電解系統(tǒng)，通過電解得到己二腈粗品。
[0003] 但是目前電合成工藝工段通常采用復(fù)式帶平衡電抗器雙反星形可控整流器，例如ZL201720366583.9公開的技術(shù)方案，具有高功因數(shù)、減材、節(jié)能、諧波電流對(duì)電網(wǎng)污染小的優(yōu)點(diǎn)。但是，現(xiàn)有技術(shù)中在己二腈生產(chǎn)的電合成工藝工段在使用過程中，存在如下問題:(1)現(xiàn)有的雙反星形晶閘管整流系統(tǒng)的強(qiáng)非線性，會(huì)使其產(chǎn)生大量諧波的問題；(2)在交流側(cè)裝設(shè)濾波器使系統(tǒng)的體積及容量均增大的問題。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提出了一種帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，在不安裝濾波器的情況下，改善雙反星形整流電路，為己二腈電解提供全波整流，電流增大一倍，且可以消除鐵心的直流磁化。
[0005] 本實(shí)用新型所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，包括整流變壓器、整流柜和電解槽，整流變壓器一次側(cè)與35kV母線相連，整流變壓器二次側(cè)通過整流柜與電解槽相連，電解槽內(nèi)存儲(chǔ)有丙烯腈與電解質(zhì)磷酸鹽配成的水溶液或乳狀液，丙烯腈通過整流后的直流電電解形成己二腈，整流變壓器二次側(cè)采用雙反星形整流電路，雙反星形整流電路的每相設(shè)置有四個(gè)匝數(shù)相同、極性相反的繞組，分別結(jié)成六組三相半波電路；電解整流電路還設(shè)置有四組帶副邊的平衡電抗器，六組三相半波電路并聯(lián)在平衡電抗器的原邊線圈，平衡電抗器的原邊線圈的中間抽頭連接電解槽的電極；六組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)通，每組承擔(dān)一半負(fù)載；雙反星形整流電路的導(dǎo)電通路通過整流柜的一個(gè)整流管壓降連接至電解槽的電極。
[0006] 進(jìn)一步地，所述每個(gè)雙反星形整流電路的端頭連接一個(gè)可控整流器件的陽極和另一個(gè)可控整流器件的陰極，可控整流器件是晶閘管。
[0007] 進(jìn)一步地，所述平衡電抗器，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管a1，a3兩段的電壓差為正值，晶閘管a1，a3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管a2，a4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管a2，a4導(dǎo)通；
[0008] 所述平衡電抗器，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管b1，b3兩段的電壓差為正值，晶閘管b1，b3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管b2，b4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管b2，b4導(dǎo)通；
[0009] 所述平衡電抗器，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管c1，c3兩段的電壓差為正值，晶閘管c1，c3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管c2，c4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管c2，c4導(dǎo)通。
[0010] 進(jìn)一步地，所述可控整流器件觸發(fā)信號(hào)是在同一周期內(nèi)有兩個(gè)有相位差的雙反星形觸發(fā)信號(hào)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述整流變壓器一次側(cè)通過具有自耦調(diào)壓功能的真空有載開關(guān)與35kV母線相連，真空有載開關(guān)型號(hào)為ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。
[0012] 進(jìn)一步地，所述平衡電抗器分四組三相，每相繞組獨(dú)立。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，在不安裝濾波器的情況下，改善雙反星形整流電路，為己二腈電解提供全波整流，電流增大一倍，且可以消除鐵心的直流磁化。附圖說明
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的電路圖。
[0015] 圖中：1、整流變壓器一次側(cè)；2、整流變壓器二次側(cè)；3、整流柜；4、平衡電抗器；5、電解槽。

具體實(shí)施方式

[0016] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017] 實(shí)施例1：
[0018] 如圖1所示，本實(shí)用新型所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，包括整流變壓器、整流柜3和電解槽5，整流變壓器一次側(cè)1與35kV母線相連，整流變壓器二次側(cè)2通過整流柜3與電解槽5相連，電解槽5內(nèi)存儲(chǔ)有丙烯腈與電解質(zhì)磷酸鹽配成的水溶液或乳狀液，丙烯腈通過整流后的直流電電解形成己二腈，整流變壓器二次側(cè)2采用雙反星形整流電路，雙反星形整流電路的每相設(shè)置有四個(gè)匝數(shù)相同、極性相反的繞組，分別結(jié)成六組三相半波電路；電解整流電路還設(shè)置有四組帶副邊的平衡電抗器4，六組三相半波電路并聯(lián)在平衡電抗器4的原邊線圈，平衡電抗器4的原邊線圈的中間抽頭連接電解槽5的電極；六組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)通，每組承擔(dān)一半負(fù)載；雙反星形整流電路的導(dǎo)電通路通過整流柜3的一個(gè)整流管壓降連接至電解槽5的電極。
[0019] 所述每個(gè)雙反星形整流電路的端頭連接一個(gè)可控整流器件的陽極和另一個(gè)可控整流器件的陰極，可控整流器件是晶閘管。晶閘管控制極脈沖觸發(fā)移相作為電壓相位細(xì)調(diào)。
[0020] 所述可控整流器件觸發(fā)信號(hào)是在同一周期內(nèi)有兩個(gè)有相位差的雙反星形觸發(fā)信號(hào)。
[0021] 以a相為例：所述平衡電抗器4，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管a1，a3兩段的電壓差為正值，晶閘管a1，a3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管a2，a4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管a2，a4導(dǎo)通；
[0022] 以b相為例：所述平衡電抗器4，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管b1，b3兩段的電壓差為正值，晶閘管b1，b3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管b2，b4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管b2，b4導(dǎo)通；
[0023] 以c相為例：所述平衡電抗器4，取0～2π任一時(shí)刻，前半個(gè)周期0～π加在晶閘管c1，c3兩段的電壓差為正值，晶閘管c1，c3導(dǎo)通；后半個(gè)周期π～2π加在晶閘管c2，c4兩段的電壓差為負(fù)值，晶閘管c2，c4導(dǎo)通。
[0024] 所述整流變壓器一次側(cè)1通過具有自耦調(diào)壓功能的真空有載開關(guān)與35kV母線相連，真空有載開關(guān)型號(hào)為ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。調(diào)壓方式，采用ZVVⅢ-350D/40.5-10193W真空有載開關(guān)進(jìn)行整流變網(wǎng)側(cè)自耦調(diào)壓作為電壓幅值粗調(diào)。
[0025] 所述平衡電抗器4分四組三相，每相繞組獨(dú)立。
[0026] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型所述的帶有四組平衡電抗器的己二腈電解整流電路，在不安裝濾波器的情況下，改善雙反星形整流電路，為己二腈電解提供全波整流，電流增大一倍，且可以消除鐵心的直流磁化。
[0027] 實(shí)施例2：
[0028] 丙烯腈與電解質(zhì)磷酸鹽等配成水溶液或乳狀液在電解槽5內(nèi)，通直流電進(jìn)行電解，丙烯腈在陰極上二聚電還原生成己二腈的同時(shí)，陽極上發(fā)生水電解析氧并提供H+的反應(yīng)，該工藝生產(chǎn)過程中，需要電能維持反應(yīng)，停電則反應(yīng)終止，通過控制電流大小，可控制反應(yīng)速度。
[0029] 根據(jù)工藝條件，總共采用8套電解系統(tǒng)，每套系統(tǒng)30臺(tái)電解槽5并聯(lián)，共240臺(tái)電解槽5，單套設(shè)計(jì)電流40kA(已考慮10％的裕量)，設(shè)計(jì)電壓150V(已考慮電解槽5運(yùn)行末期槽電壓升高情況)作為整流設(shè)備的設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0030] 整流網(wǎng)側(cè)電壓35kV，共設(shè)8臺(tái)整流變，每臺(tái)整流變帶1套電解系統(tǒng)，30臺(tái)電解槽5；8臺(tái)整流變壓器分為2組(系列)每組分別為4臺(tái)，兩組(8臺(tái))整流變?cè)?5kV母線上組成48相等效整流系統(tǒng)，有效抑制高次諧波電流。
[0031] 調(diào)壓方式，采用ZVVⅢ-350D/40.5-10193W真空有載開關(guān)進(jìn)行整流變網(wǎng)側(cè)自耦調(diào)壓作為電壓幅值粗調(diào)，晶閘管控制極脈沖觸發(fā)移相作為電壓相位細(xì)調(diào)。
[0032] 冷卻方式:整流變采用強(qiáng)油—水冷。整流器采用純水—水冷。
[0033] 諧波治理:最有效的辦法是采用多相整流接線系統(tǒng)，諧波電流及電壓是否超標(biāo)，還取決于電網(wǎng)容量及整流設(shè)備的結(jié)構(gòu)移相度，目前尚無法決定是否需另設(shè)濾波器。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在電網(wǎng)容量大，電壓等級(jí)高時(shí)，多相整流尚能滿足諧波的要求。
[0034] 整流電路采用帶平衡電抗器4的雙反星形可控整流電路，其變壓器二次側(cè)每相為四組匝數(shù)相同極性相反的繞阻，分別接成六組三相半波電路。變壓器二次側(cè)六繞組的極性相反可消除。
[0035] 鐵芯的直流磁化，設(shè)置四個(gè)平衡電抗器4是為保證六組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電。與三相橋式電路相比，在采用相同晶閘管的條件下，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。
[0036] 雙反星形為并聯(lián)，且需用平衡電抗器4，與三相橋式整流相比，當(dāng)二次電壓相等時(shí)，雙反星形的電壓是三相橋的一半，而電流是三相橋的兩倍。
[0037] 本實(shí)用新型可廣泛運(yùn)用于己二腈生產(chǎn)工藝的諧波治理電路場(chǎng)合。
[0038] 需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。
[0039] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
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