阀侧移相12脉波同相逆并联整流电源

摘要：介绍单铁心阀侧移相12脉波同相逆并联晶闸管整流器主电路原理、控制电路原理、结构上的特点，以及此装置在工业现场的运行情况。

关键词：晶闸管整流器12脉波阀侧移相同相逆并联

12 pulse Rectifier Shifted by the Valve Side Coil with

Equal Phase Reverse Parallel Construction

Abstract: The article introduces the major circuit and control circuit principle,construction feature of single core 12 pulse rectifier shifted by the valve side coil,as well as its operating condition on the spot.

Keywords:Thyristor rectifier, 12 pulse, Shift by the valve side coil, Egual phase reverse parallel.

中图法分类号：TM461文献标识码：A文章编号：02192713(2000)1159802

1引言

在大功率、高电压、强电流的电化学用整流电源中，整流电路多采用同相逆并联结构，由于逆并臂电流方向相反，其产生的磁场相互抵消，从而减少了磁场对电路工作的影响，同时可提高每臂的电流均衡度。而这种整流变压器多采用网侧移相。为此，对于同相逆并联12相整流电路的整流变压器需要两个铁心方可组成。这种变压器体积较大、吨位较高、接线较复杂，相应成本也较高，但对整流器结构布局要求较低。

为保证江苏索普集团电解改造项目的顺利实施，西安中电变压整流器厂研制了KHS－20000A/800V晶闸管整流器，与现场原有的两台KHS－8000A/600V并列进行，输出直流540V、32kA。本电源整流变压器采用阀侧移相，由一个铁心组成同相逆并联12相整流电路为国内首创，体积小、重量轻、成本低。

2原理与结构设计

2．1主电路

主电路采用四组三相桥同相逆并联电路，单柜输出12脉波直流电。整流变压器通过二次延边△移相±15°，系统原理如图1所示。

整流器件和保护元件分别采用KP2500－26的晶闸管和RSM－3200A/800V快熔，四组全控三相桥，每臂并联数为3，共72只晶闸管和72只快熔。器件电流裕度为3.6倍。

2．2结构设计

（1）四组桥全部安装在一个整流柜内，交直流母线采用同相逆并联和轴对称结构形式。同一桥臂的并联晶闸管均经过精心筛选，并采用独特的预压紧技术和完善的检测方法，以保证均流系数的技术指标和柜体的稳定运行。

图1整流电源系统原理图

（2）同一进线水冷交流母线上部和下部各安装了3只正、负半波导通的晶闸管，整个整流柜只用了12根阀侧进线水冷交流母线，大大缩短了母线长度，减小了损耗。

（3）直流母线分两组由柜两侧分别引出，在远离柜体处汇流后连接至总母线。

（4）晶闸管水冷散热体进出口管径增大至14，冷却水流量可达17L/min，既增大了散热量，也便于更换。

（5）安装快熔的水冷母线采用一次挤压成型的异型单孔母线，冷却可靠并且效果有所提高。直流正负极冷却水路分别汇流，以减少电腐蚀。

3控制保护系统

3．1触发系统

触发控制系统框图见图2。

整个触发系统是针对电网及直流输出均为模拟量的实际情况，在吸收了国内外技术基础上开发出来的，具有线路简单、性能可靠、外接线少等特点。

系统主要采用了TC－13型晶闸管控制触发板，很好地满足了晶闸管触发控制的要求，主要由电源、调节器、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其核心部件为输出六路调制脉冲的787集成触发芯片。具有功耗小、输出功率大、输入阻抗高、抗干扰能力强、移相范围宽、外接元件少、稳定性高等特点。可对系统进行稳压、稳流、正负反馈控制，以及电流过载封脉冲等控制功能。控制极端子外接方式避免了过去插件式造成的种种弊端。

针对本装置特点，控制系统采用了双触发电路，即两块TC－13触发控制板分别控制两套整流电路，各自独立闭环的自动稳流方式，解决了直流侧电流的不平衡和振动问题，保证了两套系统的电流平衡，避免了相互牵制。

3．2保护系统

在换相保护电路参数的设计上充分考虑到单铁心单柜12脉波因素带来的不利影响。

本装置有一套完整的保护系统，设置了7种保护：电源缺相、水压下降、水温过高、母线温度高、过电压、电流过载、元器件损坏。装置的过电压保护采用压敏电阻、阻容以及电容保护。

4结语

在电解氯碱化工生产中，由于生产的连续性，要求电源常年不间断运行。整流电源的高可靠性、高稳定度、高效率是衡量其技术性能的重要指标。

图2触发控制系统原理图

本设备经安装、调试后，于1999年11月顺利投入运行至今，总体情况良好。

此套整流装置具有自身损耗较低、运行状态良好、体积与占地面积较小等优点。为化工厂改造节省了资金与空间，经济效益显著。