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用国产整流设备替换进口整流设备的技术对比与分析

时间:03-19 来源:互联网 点击:

  1250 4000 双体 47.0 220 FERRAZ

 

4)按标准要求,当直流侧发生故障短路时,要求整流柜里的整流器件和快速熔断器在高压开关跳闸之前不得损坏,能够承受持续时间不小于2s的直流侧短路冲击。

按照器件供应商(ABB和株洲所)提供的资料,二极管整流器件在时间不超过2s(即100个周波)以内,允许通过约5倍的浪涌电流。Bussmann快熔(4500A/1300V)在2s之内,可通过7倍以上的电流。再考虑整流机组本身还有不小于3倍的安全裕量,至少有不小于10倍以上的抗短路过流能力。对于10kV以上的供电电网,调压整流变压器的总短路阻抗,一般不小于12.5%,最大的直流短路电流在8倍以下。所以,当直流侧发生故障短路时,器件和快熔在高压开关跳闸之前(时间不超过2s)不会损坏。

4 替换前后机组技术参数的对比

替换前后整流机组的主要技术参数对比见表6。按照要求替换之后,新机组的电流电压为(32000×2)A/1200V,但为了对比,仍按进口旧机组的输出参数(28000×2)A/1150V进行对比。

表6 整流机组主要技术参数一览表

序号 名称 技术参数
国产新机组 进口旧机组
1 额定直流电流IdN/A 28000×2 28000×2
2 额定直流电压UdN/V 1150 1150
3 理想空载直流电压Udio/V 1315 1315
4 整流器件只数 48×2 72×2
5 整流器件型号 5SDD50N5000 DSA1208-29A
5.1 管芯直径 Φ100 Φ50
5.2 正向平均直流IFAVM/A 4680 2410
5.3 反向重复峰值电压URRM/V 4500 2900
5.4 斜率电阻/mΩ 0.112 0.15
5.5 门坎电压VTO/V 0.77 0.85
5.6 运行时正向峰值压降UFM/V 1.16 1.20
5.7 结壳直流热阻/(K/kW) 5.7 15
5.8 器件浪涌电流IFSM/kA 73 31
6 通过器件的平均电流IT/A 1167 778
7 通过器件的峰值电流ITM/A 3500 2333
8 器件正向功率损耗/W 1353 933
9 正常运行时器件结温温升ΔTj/℃ 7.8 16.0
10 器件正向总功率损耗/kW 130 135
11 快熔型号 5BKN/115 法国FERRAZ
11.1 额定电压UR/V 1100 1000
11.2 额定电流IRN/A 4500 800×3
11.3 快熔分断能力/kA 197  
11.4 熔断I2t/MA2·s 67.5  
11.5 快熔结构 单体 三并
12 整流变压器阀侧电压UVO/V 974 974
13 器件电流储备系数KAI 4.06 3.14
14 器件电压储备系数KVA 3.80 2.45
15 整流效率η/% 99.7  
16 同臂中器件均流系数KI 0.85 0.82以上
17 整流柜外形尺寸(宽×深×高)/m 3.4×1.2×2.6  
18 冷却水量/(m3/h) 26  
19 整流柜进出水温差Δt/℃ ≤3.5  
20 噪声/dB ≤70  

 

5 结语

1)近年来国产电解铝用整流电源设备的技术水平有了很大的提高,能够满足铝电解工程技术改造和新建项目的要求。

2)为了解决大电流交变磁场问题,整流主电路的连接结构有三种可选择形式,其中以同相逆并联结构获得的效果最佳。

3)国内外生产的整流器件和快速熔断器在技术水平方面比较接近,二者之间的匹配很重要。

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