本发明专利技术涉及大功率整流技术领域。一种大功率整流Ⅰ、Ⅱ期工程分期投产改造的技术方案，及半控桥电路在此方案中的应用。本方案与传统整流变压器阀侧一期四星半波整流在二期工程时变成双星桥式整流方案相比在于本发明专利技术采用桥式整流柜，一期仍是四星半波整流，在二期工程时变成四星桥式整流。优点是均流性能好，总体投资少，损耗少，Ⅰ、Ⅱ期工程切换改造方便。二期工程时用半控桥代替全控桥可构成无偶次谐波半控桥电路。两组消偶半控桥联合工作能产生谐波综合制约作用，由此引申出两台变压器获得接近２４Ｐ整流效果实施例。适用于Ⅰ、Ⅱ期工程切换及工程设计技术改造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大功率整流
技术介绍
2003年全国电解整流技术应用研讨会论文整流变压器是电化学行业的关键设备。企业在进行技术规划和改造时，由于资金等诸多原因要求工程能分期投产，对于整流变压器相应地要适应工程分期的特点。二期工程投产后，产品产量增加，电压在一期电压基础上增长70％～100％，电流维持一期电流不变。在各期工程中，系统要求整流变压器既能输出满足工艺要求的额定直流参数，又能使整流变压器容量的利用率较高，经济性能较好。同时设计方案要考虑现场条件，方便现场改造操作。常用的设计线路方案有如下六种①整流变压器网侧进行Y--D变换变压器网侧三相绕组全部引出，可以根据需要接成Y和D(或安装Y——D倒换开关)，使阀侧得到57.7％和100％的两级电压。线路的特点保持阀侧绕组电流不变，将网侧绕组由Y接改成D接，输出电压增大 倍，从而满足两期工程对不同直流电压的需要。即一期网侧接成Y接线，二期网侧接成D接线。设计这种线路的整流变压器，要以D接时的电磁负荷为基准，按D接时绝缘水平来设计。网侧绕组Y接时，其容量为D接时容量的 ，变压器容量没有充分利用，效率和功率因数低。此线路适应于一、二期工程时间间隙短(1年左右)的中小型整流变压器。②改变调压回路接线调压变压器每相通过套管引出三个端子，通过端子切换供整流主变输出一二期工程所需电压。此线路适应在第一期工程和第二期工程相隔很近(半年左右时间)的工程，性能指标与整流变压器网侧进行Y--D变换相似。⑧改变主变电路接线主变每相通过套管引出三个端子，电压切换的电磁原理同改变调压回路接线。此线路适应在第一期工程和第二期工程相隔很近(半年左右时间)的工程。线路的特点通过改变主变高压侧的线圈匝数来达到改变输出电压的目的。并且在第一期时变压器的损耗低，第二期时变压器达到额定损耗，但第一期时主变网侧用于调压的绕组第二期时不再使用，占用变压器容量。④整流变压器阀侧绕组串并联接线的改接将整流变压器阀侧绕组每相分成二组等效绕组引出，一期时阀侧绕组并联运行，得到50％的额定直流电压；二期时阀侧绕组串联运行，得到100％的额定直流电压。线路的特点这种改接形式适应于新建或扩建项目。由于资金和土地征用等问题的影响，需要分期投入同种电解槽，这就需要相应的整流变压器一期为并联的形式，通过额定电流和二分之一额定电压，到二期工程投入时，再订购一台相同的整流设备并将一期已投入的整流变压器由并联改成串联形式。两台变压器并联运行，带上额定负荷。一期工程与第二期工程相隔时间较近，并且两期的电解槽的选型均相同，第二期与第一期不同的只是电解槽的数量。两期所需的系列电流的额定值是一样的，第二期由于槽数的增加要求系列电压的额定值增大。阀侧绕组上进行串并联，在桥式整流电路中使用得比较多。在双反星形带平衡电抗器电路中，还是以改变整流方式为好。⑤改变整流方式当整流装置用于大电流、低电压时，采用双反星带平衡电抗器接线。如果由于电解要增槽，提高其额定直流电压时，则可以取消平衡电抗器。改为三相桥式整流接线，则直流电压可提高一倍，而直流输出电流则是原来的 倍。由于两种整流接线的阀侧绕组利用系数不同，桥式接线时，阀侧绕组的损耗仅为双反星接线时的50％左右，网侧绕组利用系数相同，故网侧损耗相同。线路特点为了第二期工程直流输出电流不变，需增加一台直流输出容量相同的整流变压器。这种改接方式适用于第一期工程采用双反星形带干衡电抗器整流方式。尤其是在进行第一期工程设计时，就有改变整流方式的考虑。⑥三期投产方案如企业电解槽增槽的方案分为三期增槽过渡时，整流变压器的接线可以采用下面的线路来实现。第1期电槽投产时，采用双反星形带平衡电抗器接线，网侧为Y接线(也可采用三相五柱式双反星形不带平衡电抗器的接线方式)。第II期电槽投产时改接成三相桥式整流电路接线，使直流电压提高一倍。第III期电槽投产时，在桥式整流方式电路接线时，把网侧Y形接线改为△接线，使直流电压提高至第1期直流电压的 倍。
技术实现思路
3.1专利技术目的 本专利技术是改进上述⑤(改变整流方式)半波整流改桥式整流不合理之处即同相逆并联整流变压器阀侧一期四星半波整流在二期工程时变成双星桥式整流，失去了阀侧绕组四分裂的意义。本专利技术采用桥式整流柜，一期仍是四星半波整流，在二期工程时变成四星桥式整流。3.附图说明图1是一期工程原理接线图，图2是二期工程原理接线图。3.具体实施方式(下述简称新方案)整流变压器设计成两组双反星(中心点引出)同相逆并联电路，整流器配用全控或半控桥式整流器。一期工程为双反星带平衡电抗器(或变压器采用三相五柱式结构代替平衡电抗器)同相逆并联半波整流，需整流器取下Y1、Y2负极组整流元件至快熔之间的连接铜排，取下Y3、Y4正极组整流元件至快熔之间的连接铜排，Y1、Y2是两组反星构成带平衡电抗器半波整流，Y3、Y4分别是Y1、Y2的同相逆并联。二期工程为双反星同相逆并联桥式整流，整流器装上一期工程时拆下的正负极组快熔至整流元件之问的连接铜排并拆除Y1、Y2、Y3、Y4中心点至正负极之间的铜排。Y1、Y3及Y2、Y4构成同相逆并联桥式整流。变压器容量按二期工程设计。3.4有益效果，新方案与过去各技术方案比较。3.4.1新方案与双反星半波整流接线改双星桥接线比较。一般采用原方案时如当时无二期想法，设一期直流功率PD，则变压器设计为网侧1.05PD，阀侧1.48PD。当有二期时需再增一台1.05PD的变压器。如当时有二期考虑往往将变压器设计成阀侧网侧都为1.48PD，一期网侧未充分利用，待二期阀侧桥接时网侧容量充分利用，但电流只能达ID/√2，需再增一套能输出0.3ID容量的变压器，同时两期整流元件电流容量不可省，与新方案元件电流容量相同，这时经济性就差，需增一套高压开关设备及整流器和整流控制设备，且一期时既然有二期想法将变压器设计成1.48PD，何不设计成2PD。采用新方案二期不增加高压投资及新整流投资。新方案变压器阀侧星型绕组四组星桥构成两组同相逆并联整流电路，原方案变压器阀侧星型绕组二期工程时由四组并联成两组构成一组同相逆并联整流电路，整流器在同样的输出电流及选用同样等级电流元件下，新方案每臂并联元件少一半，均流性能好。3.4.2新方案与网侧Y-D切换比较。相同点都有二期考虑，变压器都为一次投资，二期都为桥式整流。(如网侧Y-D切换，阀侧半波整流不变方案，一般情况下二期电压400V以上，再用半波整流不好)不同点，调压开关网侧Y-D切换是线端调压，新方案可以是中心点调压，二者调压开关价格及对调压开关和变压器的绝缘要求不同，网侧Y-D切换变压器按D接时绝缘水平来设计。功率损失二期损失相同，但Y-D切换方案一期整流器及变压器损失都为新方案的双倍，虽然一期运行时间不长但电能损失不可小视。网侧Y-D切换一期时其容量为D接时容量的 ，变压器容量没有充分利用，效率和功率因数低。如某台整流变压器网侧Y-D切换阀侧桥式整流，直流电流12KA，直流电压600V，主变损耗90KW，采用新方案再计及节省的整流器损耗，一期节省损耗功率近50KW。新方案一二期工程有载开关有相同的运行档位，比Y-D切换节省档位设计。3.43与整流变阀侧串并联方案比较。变压器设计成串并联说明有二期考虑，当一期变压器容本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率整流分期投产和改造的技术方案，由阀侧双反星带中心点整流变和桥式整流器组成，其特征是一期工程为传统双反星带平衡电抗器半波整流，需取下桥式整流器相应快熔至整流元件之间的连接铜排，二期工程装上一期工程时取下的连接铜排，拆除中心点铜排。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢建军，
申请(专利权)人：卢建军，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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