基于PLC的电解铝整流供电系统

基于 PLC的电解铝整流供电系统

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中铝山西新材料有限公司电解厂供电车间 山西省运城河津市 043300

摘要：由于一些大用户对电网供电质量的影响不同，会产生大量的谐波分量，直接影响电网的供电质量。同时，作为电解铝企业，一旦整流电源功率因数低于0.9，将直接降低设备的输出功率，设备绝缘发热老化，效率降低，这也增加了电网的负担，降低了电网的输送能力。因此，安装滤波补偿装置，用电解铝整流装置供电是一种措施。

关键词：PLC；电解铝；整流供电；系统

导言：在各种工业的当前发展中，电解铝工业是快速发展的工业，但是当今各种工业的快速发展和进步对电解铝功率整流器系统提出了更高的要求。需要及时的优化，转换和更新。这就提出了电解铝工业的长期发展必须回答的问题。

1电源整流系统的优化改造

随着经济和社会发展对电解铝工业的不断发展和技术发展的不断支持，电解铝工业依靠对金属铝的巨大需求，使电解铝工业成为当前的更高技术。结合创新铝电解功率整流器系统。在新兴产业中脱颖而出。在社会发展过程中对电解铝的巨大需求和形成的电力供应的带动下，电解铝工业取得了令人满意的发展和可观的进步，各个工业领域均实现了快速发展。它是。

但是，电解铝行业有许多令人满意的结果和良好的条件，不可否认的是，目前电解铝行业的发展还不够成熟。经济社会的发展对该系统在电解铝行业的应用提出了更高的要求，也面临着进一步发展的新要求。这无疑是当前不成熟电解铝行业的障碍，但不可否认，它也是电解铝行业长期发展的重要推动力。

因此，电解铝行业的相关从业人员和众多工程师将对电解铝功率整流器系统的优化有更好的了解，并将积极吸引和关联电解铝行业的相关有效经验。我们需要引入并继续提出并提高电解铝整流器系统的效率。因此，这些提议和提议正在逐步加强和优化整流器系统在电解铝工业中的应用。

2过滤器校正装置过滤器工作原理

该滤波器会创建一个与所产生谐波的谐波源大小相同的反相谐振电路，从而使每个谐波都易于通过。过滤由不同类型的设备产生的谐波。补偿无效功率的设备。

三次谐波的危害

电网电源电压不是理想的正弦波，整流器电源二极管的单向传导效应是由整流器设备从交流电源系统获得的，因为其电阻在正向和反向电压的作用下会明显不同。电流也是非正弦的。系统参数，整流器设备的相数，接线和工作条件以及系统产生的谐波对这种非正弦交流波形造成严重失真：

⑴直接危害用电设备的绝缘, 降低电气设备的使用寿命。

⑵产生严重的电压波动, 使三相不平蘅, 容易使电容器击穿。

⑶谐波可以使继电保护发生误动作, 造成巨大的经济损失。

⑷谐波所产生的电压闪变, 对高精度电子设备产生极大的影响。

⑸谐波对人体也产生较大的危害。

4系统软件设计

4.1 基于PLC的整流供电算法

本文采用PLC可编程逻辑控制实现电解铝整流电源。整个系统由PLC控制模块和被控对象组成。根据给定值和实际输出值，形成控制整流电源偏差积分。偏差比例、积分和微分三种不同类型的数据通过线性组合的形式，构成控制量，控制被控对象的整流电源。

偏差率主要用于保证系统的整流电源输出控制量，进而促进系统响应电源时输出偏差的稳定变化模式。集成部分主要用于调节系统中控制装置的输出。这部分的偏差不仅与输入控制的系统偏差有关，还与偏差持续时间有关。差动部分主要用于调节系统输入电流的变化趋势，该部分的偏差主要与输出和输入电流有关。由于本文的电源控制是选择一种采样控制形式，根据系统采样时间的偏差值，计算出电源控制量，并对积分和微分进行离散化调整。

采用PLC控制系统电源，通过多次计算，可以提高系统的综合能力，降低误动作的概率，计算结果不需要在计算中积累。终端输出两个连续的结果作为最接近系统的历史数据，其他冗余数据由系统后台管理员自动删除。上述计算方法可以根据系统占用的内存有效地节省数量，节省空间，提高系统的综合计算能力。

4.2电源谐波补偿

当谐波源负载接入电网时，由于电容器和电网阻抗形成并联谐振电路，系统不能直接为电网供电。因此，可以通过计算短路功率与电容器基本补偿容量之间的关系来估计谐振频率。在不同的运行频率下，随着电网的持续振动和抗振能力的不断提高，会产生相应的抗振值。终端谐波发出的多个电流流过电源补偿机构，并与回路中的谐波电流一起产生更高的补偿电压。此时，电路中的电流与基波电压重叠，导致受电流抑制影响的终端输出电压变形。供电系统在电网中的应用是平衡电流可达到谐波电流的1.5倍甚至更高，使谐波无限放大，此时变压器设备和电容器装置所能承受的负荷电流远远高于设备正常运行的需要。电容器在高电压下工作时间长，会加速设备的绝缘层老化。如果负载过高，会发生设备爆炸，严重影响设备的安全运行。因此，根据电网电阻的电阻效应和电容器正常运行负荷电压，调整电容器装置的容量配置名称，使并联谐波中产生谐振频率，降低运行中谐波放大的概率。

在实际应用中，电网的阻抗不是一个固定的常数，它在连续运行的过程中会不断调整。在正常情况下，很难完全避免谐波。因此，在实际的电容器设备分组调整中，这种情况会变得更加复杂。为了提高电容器装置的安全运行能力，必须不断尝试向电网连续供电，充分发挥PLC技术的作用，将并联谐振点调整到电网的安全位置，实现对电网供电系统的整流控制铝冶炼厂。

5无功补偿与高次谐波抑制的现状

5.1 无功功率补偿方法的现状

无功补偿通常采用两种常用的方法和补偿装置。常用的方法有三种：高压集中补偿、低压集中补偿和低压单独补偿。

5.2高压集中补偿

相关装置可将负荷大小作为适当自动切换的参考依据，合理提高用户功率因数，从而有效避免功率因数降低，进而导致电费增加。同时，高压集中补偿能为其正常运行和日常维护提供方便条件，补偿效益高。

5.3低压集中补偿

它能就地平衡无功功率，使接线操作更加方便，减少日常运行条件下的维护工作量，提高资源利用率，有效降低网损，提高经济效益。目前，它被广泛应用于无功补偿领域。

5.4低压单独补偿

该方法投资少、占地小、操作简单灵活、日常维护简单、安全性高。

5.5 高次谐波抑制现状

在运行中，由于滤波装置电感不变，电容值发生变化，根据其谐振点进行调试。当电力系统向非线性设备和负荷供电时，谐波系统正弦波畸变，高次谐波设备和负荷成为高次谐波源或谐波源。如果电容器不与电网连接，电容器将与电网阻抗形成谐振电路。降低质量或安装电子器件，调整失谐率，控制用电，可有效防止过载。

结束语

由于一些用电企业对电网的影响，产生的各种谐波分量会影响供电质量。今后，在电解铝整流供电系统中采用无功补偿和高次谐波抑制，可以延长用户设备的使用寿命，提高质量和安全性，降低能耗，提高电能利用率。目前，要有效降低企业的支出，可以从节电入手。在当今能源形势下，我们可以合理利用有效资源，最大限度地利用有效资源，降低消耗，提高效率和质量。在今后的工作中及时发现和解决这一问题，对工作的发展有积极的影响。

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