8000A/15V微機控制可控矽整流器
1 ．概述：
隨著大功率晶閘管整流技術的不斷進步與完善，晶閘管整流裝置目前已經在冶金、化工行業中開始得到普遍應用。晶閘管整流裝置具有操作簡便、反應快捷、穩流精度好、整流效率高等顯著優點。其輸出的直流電流調節依靠變壓器粗調，晶閘管移相細調，使系統能夠獲得高穩定度的直流電流，完全能滿足電解電化學生產的工藝要求。
2 ．系統設計思路：
根據貴公司整流裝置的技術要求,我公司工程技術人員設計整流所的方案。系統結構原理框圖如附圖1所示。整流裝置采用晶閘管整流方式。整流所由一臺幹式整流變壓器（ZBA-150/380）與一臺戶內式整流器（KHS－8KA/15V）構成，變壓器置於櫃內。 KHS－6KA/15V整流櫃主電路采用雙反星型6脈波整流電路，配合變壓器閥側移相整流。晶閘管整流櫃的調節控制觸發系統采用全數字控制模式，實現機組高可靠穩流控制。
3. 基本設計電氣條件
1 ．裝置正常使用環境及氣象條件
1.1 海拔高度不超過2400米；
1.2 環境溫度：不高於40℃，不低於-25℃，室內使用且通風良好；
1.3 地震烈度：8度；垂直傾斜度為5%；
1.4 空氣最大相對濕度不超過90%；
1.5 設備運行地點無導電塵埃,沒有腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體及導電介質；
1.6 交流電網電壓波形為正弦波,電網電壓波動范圍不超過額定值的±5%,頻率50Hz±0.5Hz,波動不超過±2%；
1.7 冷卻水的水質要求: 送入整流櫃的冷卻水為軟水,其水質要求如下:
1.7.1 硬度不超過德國度6度；
1.7.2 電阻率不小於150*10³Ω.cm；
1.7.3 PH值6~9；
1.7.4 不溶解的沉淀物不超過0.02mg/L；
1.7.5 進水口水溫<30℃；
1.7.6 進水口壓力≥0.2Mpa；
4.本裝置的參數及技術指標
1 ．整流櫃技術性能指標
1.1 造型: KHS—8000A/15V 可控矽電力整流裝置；
1.2 環境條件: 戶內式；
1.3 額定直流輸出電流: 8000A ；
1.4 額定直流輸出電壓: 15V ；
1.5 調壓范圍: 根據用戶工藝要求 ；
1.6 整流裝置在額定運行情況下的效率不低於: 98% ；
1.7 功率因素: ≧0.9；
1.8 穩流精度: ≦±1%；
1.9 紋波系數: ≦ 2%；
1.10 整流電路:雙反星型可控矽整流；
1.11 整流設備全數字微機控制；
1.12 數字PID調節,高速10位A/D轉換；
1.13 具有直流過流過壓、錯相、缺相等各種故障診斷保護存鎖狀態顯示,同時具有主回路的水壓、水溫、母排溫度、變壓器溫高等保護功能；
1.14 每次上電具有軟啟動功能,並具有軟關斷功能；
1.15 具有電壓環和電流環的PID運算環節,當電網電壓波動時,自動
恒定電流；
1.16 可手動調節整流電壓、電流，適當對功率因素進行調整；
1.17 櫃體為防磁密封開啟式。
2 ．變壓器性能指標
2.1 變壓器視在容量：180KVA；
2.2 額定輸入電壓：380V；
2.3 額定輸入電流：252A；（網側最高相電流）
2.4 額定輸出電壓：21.3 V；（閥側最高相電壓）
2.5 額定輸出電流：2312A；（閥側單橋臂）
2.6 變壓器結構形式：雙反星型帶平衡電抗器；
2.8 阻抗：5.5%；
2.9 冷卻方式：強迫風冷。
3 ．整流裝置主要參數計算
3.1 整流機組的計算條件
3.1.1 網側額定電壓：380V±5%,50HZ；
3.1.2 額定直流輸出：
直流電壓：UdN=15V
直流電流：IdN＝8KA
3.1.3 聯結型式：
采用雙反星型帶平衡電抗器6脈波，晶閘管整流。
3.1.4 本計算以整流變壓器的短路電壓百分值ex－8％，電網
電壓負載波動最大取5％，控制角a=0??0??8或a=15??0??8為計算依據
5.數字控制系統
控制板采用瞭我廠自行設計生產的全數字微機觸發控制系統，它采用瞭美國產賽普拉斯的16位控制芯片，具有12位A/D轉換、數據通訊（可通過該口與PLC用MODBUS協議通訊）等功能。該全數字微機觸發控制系統采用單板結構，全密封設計，使得該系統更適合在酸、堿等有腐蝕氣體環境的應用場合。
3.7.1 數控板觸發控制原理框圖：（略）
3.7.2 數控整流控制系統主要功能 ：
1 ． 可設定手動、自動切換；
2 ． 可設定恒定電流或電壓；
3 ． 過載、過流報警保護；
4 ．故障 封鎖脈沖；
5 ．0-99秒 電流線性軟啟動；
6 ． 可設定最大電流限制；
7 ． 控制角顯示；
8 ． 缺相保護及相序自適應；
9 ．水溫保護 報警保護。
10 ． 控制穩流精度：小於±1%
11 ． 控制紋波系數：小於±2%
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