電解鋁廠整流電源需要較大無功率和產生大量的高次諧波，隨著整流電源容量的增大，特征諧波和非特征諧波含量也都在增加，幾乎都嚴重超標。這些超標的諧波和較大的無功需求，如果不治理或治理的不到位，將影響供電的電能質量和安全運行，同時也影響鋁廠的經濟效益和用電系統(tǒng)的安全運行。

 

    1 電解鋁廠的供電系統(tǒng)

 

    電解系列一旦非計劃停電，將造成重大經濟損失。因此電解鋁廠為一級用電負荷。對于一級負荷要求有兩個獨立電源供電。目前，電解鋁廠直供電壓可以作到220kV、110kV。如果電網這個電壓等級容量滿足鋁廠需求，就可以采用二回來自不同電源的線路，直接送到鋁廠整流所的雙母線上，再向整流機組送電；如果電網這個電壓等級的容量不滿足鋁廠的容量需求，則需要電網上一級電壓等級的二回來自不同電源的線路。如330kV、550kV等經電解鋁廠整流所的降壓變壓器降壓至220kV或110kV，再向整流機組送電。

 

    2  電解鋁廠的整流電源

 

    冶煉鋁用的電解槽是幾百個串聯(lián)在直流回路中，單槽電壓4V多一點，系列電壓1300V以上。系列電流可達400kA以上，目前單臺整流器大多作到10kA左右。采用多臺整流器并聯(lián)來滿足系列電流的要求。常采用N+1的原則。即用N臺整流器并聯(lián)滿足電解系列額定電流的要求，加一個備用。正常時，N+1組同時運行。某臺故障退出運行后，N臺仍能滿足電解系列的要求。

 

    電解整流器，大都采用2個6脈波，即二個相差30°的三相橋整流電路。形成單臺整流機組為12脈波的整流器。如N+1臺整流機組數(shù)為6臺。則移相后為等效72相。

 

    電解槽一次焙燒啟動2～4臺，焙燒5～7天，然后再焙燒啟動2～4臺，一個電解系列，啟動時間長達半年之久。電解槽啟動初期，電壓很低，直流側只有20V左右，需要提供大量的無功功率。這時，需要兼有無功補償功能的濾波裝置，部分通道或全部通道投入運行，用來保護母線電壓保持在適當水平。電解系列啟動初期，事故較多，經濟停電，排除事故再投，這就要求，濾波裝置在整流機組分斷后，也立即切除，以免造成無功反傾，電壓過高，造成更大的事故。

 

    電解系列完全啟動后，系列電壓波動很小，從幾十伏到一百伏左右，電壓波動超過100V以上的機率很小，通常采取保證電流不變而調整電壓的穩(wěn)流辦法。濾波器設計和元件參數(shù)計算應能滿足這種需求。

 

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