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带有四组平衡电抗器的己二腈 电解整流电路

阅读：1062发布：2020-05-21

专利汇可以提供带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，属于己二腈生产工艺的谐波治理电路技术领域。本实用新型包括整流变压器、整流柜和电解槽，整流变压器一次侧与35kV 母线相连，整流变压器二次侧通过整流柜与电解槽相连，整流变压器二次侧采用双反星形整流电路，双反星形整流电路的每相设置有四个匝数相同、极性相反的绕组，分别结成六组三相半波电路；电解整流电路还设置有四组带副边的平衡电抗器，六组三相半波电路并联在平衡电抗器的原边线圈，平衡电抗器的原边线圈的中间抽头连接电解槽的电极；六组三相半波整流电路能同时导通，每组承担一半负载；双反星形整流电路的导电通路通过整流柜的一个整流管压降连接至电解槽的电极。，下面是带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，包括整流变压器、整流柜(3)和电解槽(5)，整流变压器一次侧(1)与35kV母线相连，整流变压器二次侧(2)通过整流柜(3)与电解槽(5)相连，电解槽(5)内存储有丙烯腈与电解质磷酸盐配成的水溶液或乳状液，丙烯腈通过整流后的直流电电解形成己二腈，其特征在于：整流变压器二次侧(2)采用双反星形整流电路，双反星形整流电路的每相设置有四个匝数相同、极性相反的绕组，分别结成六组三相半波电路；电解整流电路还设置有四组带副边的平衡电抗器(4)，六组三相半波电路并联在平衡电抗器(4)的原边线圈，平衡电抗器(4)的原边线圈的中间抽头连接电解槽(5)的电极；六组三相半波整流电路能同时导通，每组承担一半负载；双反星形整流电路的导电通路通过整流柜(3)的一个整流管压降连接至电解槽(5)的电极。
2.根据权利要求1所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，其特征在于，所述每个双反星形整流电路的端头连接一个可控整流器件的阳极和另一个可控整流器件的阴极，可控整流器件是晶闸管。
3.根据权利要求2所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，其特征在于，所述平衡电抗器(4)，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管a1，a3两段的电压差为正值，晶闸管a1，a3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管a2，a4两段的电压差为负值，晶闸管a2，a4导通；
所述平衡电抗器(4)，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管b1，b3两段的电压差为正值，晶闸管b1，b3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管b2，b4两段的电压差为负值，晶闸管b2，b4导通；
所述平衡电抗器(4)，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管c1，c3两段的电压差为正值，晶闸管c1，c3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管c2，c4两段的电压差为负值，晶闸管c2，c4导通。
4.根据权利要求2所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，其特征在于，所述可控整流器件触发信号是在同一周期内有两个有相位差的双反星形触发信号。
5.根据权利要求1所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，其特征在于，所述整流变压器一次侧(1)通过具有自耦调压功能的真空有载开关与35kV母线相连，真空有载开关型号为ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。
6.根据权利要求1所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，其特征在于，所述平衡电抗器(4)分四组三相，每相绕组独立。

说明书全文

带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，属于己二腈生产工艺的谐波治理电路技术领域。

背景技术

[0002] 己二腈生产分为电合成工艺工段和精馏工艺工段。电合成工段是将原料丙烯腈通过混料器注入电解系统，通过电解得到己二腈粗品。

[0003] 但是目前电合成工艺工段通常采用复式带平衡电抗器双反星形可控整流器，例如ZL201720366583.9公开的技术方案，具有高功因数、减材、节能、谐波电流对电网污染小的优点。但是，现有技术中在己二腈生产的电合成工艺工段在使用过程中，存在如下问题:(1)现有的双反星形晶闸管整流系统的强非线性，会使其产生大量谐波的问题；(2)在交流侧装设滤波器使系统的体积及容量均增大的问题。实用新型内容

[0004] 针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，在不安装滤波器的情况下，改善双反星形整流电路，为己二腈电解提供全波整流，电流增大一倍，且可以消除铁心的直流磁化。

[0005] 本实用新型所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，包括整流变压器、整流柜和电解槽，整流变压器一次侧与35kV母线相连，整流变压器二次侧通过整流柜与电解槽相连，电解槽内存储有丙烯腈与电解质磷酸盐配成的水溶液或乳状液，丙烯腈通过整流后的直流电电解形成己二腈，整流变压器二次侧采用双反星形整流电路，双反星形整流电路的每相设置有四个匝数相同、极性相反的绕组，分别结成六组三相半波电路；电解整流电路还设置有四组带副边的平衡电抗器，六组三相半波电路并联在平衡电抗器的原边线圈，平衡电抗器的原边线圈的中间抽头连接电解槽的电极；六组三相半波整流电路能同时导通，每组承担一半负载；双反星形整流电路的导电通路通过整流柜的一个整流管压降连接至电解槽的电极。

[0006] 进一步地，所述每个双反星形整流电路的端头连接一个可控整流器件的阳极和另一个可控整流器件的阴极，可控整流器件是晶闸管。

[0007] 进一步地，所述平衡电抗器，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管a1，a3两段的电压差为正值，晶闸管a1，a3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管a2，a4两段的电压差为负值，晶闸管a2，a4导通；

[0008] 所述平衡电抗器，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管b1，b3两段的电压差为正值，晶闸管b1，b3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管b2，b4两段的电压差为负值，晶闸管b2，b4导通；

[0009] 所述平衡电抗器，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管c1，c3两段的电压差为正值，晶闸管c1，c3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管c2，c4两段的电压差为负值，晶闸管c2，c4导通。

[0010] 进一步地，所述可控整流器件触发信号是在同一周期内有两个有相位差的双反星形触发信号。

[0011] 进一步地，所述整流变压器一次侧通过具有自耦调压功能的真空有载开关与35kV母线相连，真空有载开关型号为ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。

[0012] 进一步地，所述平衡电抗器分四组三相，每相绕组独立。

[0013] 本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，在不安装滤波器的情况下，改善双反星形整流电路，为己二腈电解提供全波整流，电流增大一倍，且可以消除铁心的直流磁化。附图说明

[0014] 图1是本实用新型的电路图。

[0015] 图中：1、整流变压器一次侧；2、整流变压器二次侧；3、整流柜；4、平衡电抗器；5、电解槽。

具体实施方式

[0016] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0017] 实施例1：

[0018] 如图1所示，本实用新型所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，包括整流变压器、整流柜3和电解槽5，整流变压器一次侧1与35kV母线相连，整流变压器二次侧2通过整流柜3与电解槽5相连，电解槽5内存储有丙烯腈与电解质磷酸盐配成的水溶液或乳状液，丙烯腈通过整流后的直流电电解形成己二腈，整流变压器二次侧2采用双反星形整流电路，双反星形整流电路的每相设置有四个匝数相同、极性相反的绕组，分别结成六组三相半波电路；电解整流电路还设置有四组带副边的平衡电抗器4，六组三相半波电路并联在平衡电抗器4的原边线圈，平衡电抗器4的原边线圈的中间抽头连接电解槽5的电极；六组三相半波整流电路能同时导通，每组承担一半负载；双反星形整流电路的导电通路通过整流柜3的一个整流管压降连接至电解槽5的电极。

[0019] 所述每个双反星形整流电路的端头连接一个可控整流器件的阳极和另一个可控整流器件的阴极，可控整流器件是晶闸管。晶闸管控制极脉冲触发移相作为电压相位细调。

[0020] 所述可控整流器件触发信号是在同一周期内有两个有相位差的双反星形触发信号。

[0021] 以a相为例：所述平衡电抗器4，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管a1，a3两段的电压差为正值，晶闸管a1，a3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管a2，a4两段的电压差为负值，晶闸管a2，a4导通；

[0022] 以b相为例：所述平衡电抗器4，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管b1，b3两段的电压差为正值，晶闸管b1，b3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管b2，b4两段的电压差为负值，晶闸管b2，b4导通；

[0023] 以c相为例：所述平衡电抗器4，取0～2π任一时刻，前半个周期0～π加在晶闸管c1，c3两段的电压差为正值，晶闸管c1，c3导通；后半个周期π～2π加在晶闸管c2，c4两段的电压差为负值，晶闸管c2，c4导通。

[0024] 所述整流变压器一次侧1通过具有自耦调压功能的真空有载开关与35kV母线相连，真空有载开关型号为ZVVⅢ-350D/40.5-10193W。调压方式，采用ZVVⅢ-350D/40.5-10193W真空有载开关进行整流变网侧自耦调压作为电压幅值粗调。

[0025] 所述平衡电抗器4分四组三相，每相绕组独立。

[0026] 本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的带有四组平衡电抗器的己二腈电解整流电路，在不安装滤波器的情况下，改善双反星形整流电路，为己二腈电解提供全波整流，电流增大一倍，且可以消除铁心的直流磁化。

[0027] 实施例2：

[0028] 丙烯腈与电解质磷酸盐等配成水溶液或乳状液在电解槽5内，通直流电进行电解，丙烯腈在阴极上二聚电还原生成己二腈的同时，阳极上发生水电解析氧并提供H+的反应，该工艺生产过程中，需要电能维持反应，停电则反应终止，通过控制电流大小，可控制反应速度。

[0029] 根据工艺条件，总共采用8套电解系统，每套系统30台电解槽5并联，共240台电解槽5，单套设计电流40kA(已考虑10％的裕量)，设计电压150V(已考虑电解槽5运行末期槽电压升高情况)作为整流设备的设计依据。

[0030] 整流网侧电压35kV，共设8台整流变，每台整流变带1套电解系统，30台电解槽5；8台整流变压器分为2组(系列)每组分别为4台，两组(8台)整流变在35kV母线上组成48相等效整流系统，有效抑制高次谐波电流。

[0031] 调压方式，采用ZVVⅢ-350D/40.5-10193W真空有载开关进行整流变网侧自耦调压作为电压幅值粗调，晶闸管控制极脉冲触发移相作为电压相位细调。

[0032] 冷却方式:整流变采用强油—水冷。整流器采用纯水—水冷。

[0033] 谐波治理:最有效的办法是采用多相整流接线系统，谐波电流及电压是否超标，还取决于电网容量及整流设备的结构移相度，目前尚无法决定是否需另设滤波器。根据经验在电网容量大，电压等级高时，多相整流尚能满足谐波的要求。

[0034] 整流电路采用带平衡电抗器4的双反星形可控整流电路，其变压器二次侧每相为四组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成六组三相半波电路。变压器二次侧六绕组的极性相反可消除。

[0035] 铁芯的直流磁化，设置四个平衡电抗器4是为保证六组三相半波整流电路能同时导电。与三相桥式电路相比，在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍。

[0036] 双反星形为并联，且需用平衡电抗器4，与三相桥式整流相比，当二次电压相等时，双反星形的电压是三相桥的一半，而电流是三相桥的两倍。

[0037] 本实用新型可广泛运用于己二腈生产工艺的谐波治理电路场合。

[0038] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0039] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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