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摘要:对整流机组进行有效的保护是保证企业中安全生产的最基本的保证,本文就主要对大功率硅整流机组的各种保护装置及保护原理进行简单分析,对于整流机组的综合保护设计具有一定的参考价值。
关键词:大功率硅整流机组;综合保护;保护原理
在大功率硅整流机组中,系统中通常具有较大的功率,并且机组中输出的直流电流与电压也具有较高的值,这使得机组在工作的过程中具有较大的功耗,这就使得对机组进行有效的保护显得非常的必要,本文就针对整流机组的综合保护予以简单分析。
1.整流机组中的整流变压器、调压器本体的保护
整流变压器及有载调压器是整流机组中的重要的组成部分,如果不对其进行有效的保护,将会对整流机组的正常运行产生严重的影响,对其进行保护的最基本的保护方法是采用瓦斯继电器来进行保护,通过该种保护方式能够将变压器内部的各种故障很好的反映出来,如,铁芯的损坏、相间短路、层间短路、绝缘击穿等,对于这种故障,瓦斯继电器都能对其进行有效的动作,为了对相关的故障进行有效的控制,采用该种保护方式既可以直接使高压的开关断路柜中的断路器进行跳闸动作,又可以发出相应的报警信号,使工作人员及时的发现故障,并对其进行有效的处理,如果变压器长期处于较高的温度下进行工作,会对变压器油的质量产生严重的影响,因此在变压器工作的过程中,对其运行过程中的温度进行有效的监测是非常必要的,一般会采用温度控制器来完成相关的温度监测的工作。
2.整流机组中的交流侧过流保护
在整流机组中具有较多的变压器阀侧绕组,尤其是在大功率的整流机绕组中,在运行的过程中具有较大的电流值,在对其内部的故障进行差动保护时,采用普通的保护方法是很难实现有效的保护的,如果想要对整流机组中的直流与交流中的各种内部故障实施有效的保护,可以采用合理的过流保护,以便于对故障发生时的交流电源进行快速的切断,其接线方式如图1所示。
上图中的过流保护接线方式是两相的三继电器接线方式,相比于两相的两继电器的接线方式具有较多的优点,将其与三相三继电器的接线方式相比,能够有效的节省电流互感器的台数,如果将其应用于小电流的系统中,具有灵敏度高、可靠性强的特点,在实际应用中具有非常广泛的应用。
3.整流机组中的纯水冷却系统的保护
由于大功率硅整流器在运行的过程中具有较大的电流,运行的过程中会产生很大的热量,这就使得整流器会运行于较高的温度中,对于整流器的正常运行是很不利的,为了对整流机组实施有效的保护,应用纯水冷却系统对其内部的整流元件及桥壁进行有效的冷却,以便于整流器在正常的温度环境中进行工作,因此,在对其进行纯水冷却系统的保护过程中,要对相关的设备进行有效的保护,另一方面,还要为该冷却系统设置相关的报警设施,以便于在冷却系统出现故障时,系统能够自动报警,通知相关的工作人员对故障及时的予以处理,纯水的温度、压力、电阻率等都是对纯水冷却系统的工作性能进行衡量的重要参考指标,如果其电阻率的值处于较低水平,会导致整流元件与整流壁的绝缘程度出现一定的降低变化,是机组在运行的过程中容易出现局部的短路,对整个机组的正常运行产生严重的影响,因此,在纯水冷却系统的正常工作的过程中,对其纯水的电阻率进行严密的监测时非常必要的。
4.整流机组中的整流器的保护
4.1.快速熔断器的过流保护
快速熔断器能够将内外部的短路电流进行切断处理,能够对对相关的硅整流二极管进行有效的保护,快速熔断器具有功耗小、体积小、断路容量大等诸多的优点,能够在不产生过电压的情况下,在电路中实施快速的限流作用,由于它能够在短路电流快速上升之前就对将其进行切断,对电路具有非常好的保护作用。
并且在进行快速熔断器的接入工作时,接入方法非常的简单,只需要将其串入到整流二极管中就可以了,如果在整流机组的工作过程中,出现了整流元件的反向击穿现象,就会产生非常大的故障电流,当该电流从快速熔断器中流过时,能够迅速的产生熔断作用,相应的副熔丝也会随之出现熔断,相应的触点闭合之后,会接通报警回路产生报警。
4.2.操作过电压的保护
出现以下的几种情况时,在整流机组中的整流变压器中会出现操作过电压,即:(1)当整流机组中的电源侧中的高压断路器与空载整流变压器接通时;(2)整流变压器在工作的过程中出现了较大的变化,并且其网侧的电压表现为高电压时;(3)当整流机工作的过程中出现空载时,如果将有载的调压器的一侧断路器进行切断,会引起绕组分布电容中的电压幅值出现非常高的震荡,如果不对电路进行有效的保护,很容易出现过电压。通常情况下,在对整流机组中的过电压进行保护时,采用的是压敏电阻,在正常的工作状态下,该电阻元件表现出高电阻的状态,如果电路中出现了过电压,其电阻率会迅速的大幅度的增加,并吸收电路中的浪涌能量,对电路实施有效的保护。
4.3.换相过电压的保护
在整流元件进行换相的过程中,会因为载流子的积累作用而产生过电压,并且能够达到很高的电压值,为了防止在此过程中对硅整流二极管产生较为严重的损害,需要将相关的电容保护并接与其阳极与阴极之间,由于电容两端能够保持稳定的电压,还会对电路中的浪涌电压产生一定的吸收作用,同时为了避免因为电路中的振荡作用使回路中产生瞬间剧增的电流,需要在电路中串入一定阻值的换相电阻。
结束语
整流机组在运行过程中,出现故障是不可避免的,为了防止相应的故障对整个整流机组产生较为严重的影响,对其进行有效的保护是非常必要的,本文就对其整流变压器、调压器的保护,过流保护,纯水冷却系统的保护及整流器的保护进行了简单分析。
参考文献
[1]李品芳.整流机组的综合保护[J].中国氯碱,2010(1).
[2]王灿,罗隆福,李勇,许加柱,张志文.新型高效工业整流机组的运行特性分析[J].中国电机工程学报,2013(5).
作者简介:刘顺国(1960.4-)男,浙江宁波,大专,工程师,企业高压电气管理,中钢集团新型材料(浙江)有限公司,浙江省长兴县
关键词:大功率硅整流机组;综合保护;保护原理
在大功率硅整流机组中,系统中通常具有较大的功率,并且机组中输出的直流电流与电压也具有较高的值,这使得机组在工作的过程中具有较大的功耗,这就使得对机组进行有效的保护显得非常的必要,本文就针对整流机组的综合保护予以简单分析。
1.整流机组中的整流变压器、调压器本体的保护
整流变压器及有载调压器是整流机组中的重要的组成部分,如果不对其进行有效的保护,将会对整流机组的正常运行产生严重的影响,对其进行保护的最基本的保护方法是采用瓦斯继电器来进行保护,通过该种保护方式能够将变压器内部的各种故障很好的反映出来,如,铁芯的损坏、相间短路、层间短路、绝缘击穿等,对于这种故障,瓦斯继电器都能对其进行有效的动作,为了对相关的故障进行有效的控制,采用该种保护方式既可以直接使高压的开关断路柜中的断路器进行跳闸动作,又可以发出相应的报警信号,使工作人员及时的发现故障,并对其进行有效的处理,如果变压器长期处于较高的温度下进行工作,会对变压器油的质量产生严重的影响,因此在变压器工作的过程中,对其运行过程中的温度进行有效的监测是非常必要的,一般会采用温度控制器来完成相关的温度监测的工作。
2.整流机组中的交流侧过流保护
在整流机组中具有较多的变压器阀侧绕组,尤其是在大功率的整流机绕组中,在运行的过程中具有较大的电流值,在对其内部的故障进行差动保护时,采用普通的保护方法是很难实现有效的保护的,如果想要对整流机组中的直流与交流中的各种内部故障实施有效的保护,可以采用合理的过流保护,以便于对故障发生时的交流电源进行快速的切断,其接线方式如图1所示。
上图中的过流保护接线方式是两相的三继电器接线方式,相比于两相的两继电器的接线方式具有较多的优点,将其与三相三继电器的接线方式相比,能够有效的节省电流互感器的台数,如果将其应用于小电流的系统中,具有灵敏度高、可靠性强的特点,在实际应用中具有非常广泛的应用。
3.整流机组中的纯水冷却系统的保护
由于大功率硅整流器在运行的过程中具有较大的电流,运行的过程中会产生很大的热量,这就使得整流器会运行于较高的温度中,对于整流器的正常运行是很不利的,为了对整流机组实施有效的保护,应用纯水冷却系统对其内部的整流元件及桥壁进行有效的冷却,以便于整流器在正常的温度环境中进行工作,因此,在对其进行纯水冷却系统的保护过程中,要对相关的设备进行有效的保护,另一方面,还要为该冷却系统设置相关的报警设施,以便于在冷却系统出现故障时,系统能够自动报警,通知相关的工作人员对故障及时的予以处理,纯水的温度、压力、电阻率等都是对纯水冷却系统的工作性能进行衡量的重要参考指标,如果其电阻率的值处于较低水平,会导致整流元件与整流壁的绝缘程度出现一定的降低变化,是机组在运行的过程中容易出现局部的短路,对整个机组的正常运行产生严重的影响,因此,在纯水冷却系统的正常工作的过程中,对其纯水的电阻率进行严密的监测时非常必要的。
4.整流机组中的整流器的保护
4.1.快速熔断器的过流保护
快速熔断器能够将内外部的短路电流进行切断处理,能够对对相关的硅整流二极管进行有效的保护,快速熔断器具有功耗小、体积小、断路容量大等诸多的优点,能够在不产生过电压的情况下,在电路中实施快速的限流作用,由于它能够在短路电流快速上升之前就对将其进行切断,对电路具有非常好的保护作用。
并且在进行快速熔断器的接入工作时,接入方法非常的简单,只需要将其串入到整流二极管中就可以了,如果在整流机组的工作过程中,出现了整流元件的反向击穿现象,就会产生非常大的故障电流,当该电流从快速熔断器中流过时,能够迅速的产生熔断作用,相应的副熔丝也会随之出现熔断,相应的触点闭合之后,会接通报警回路产生报警。
4.2.操作过电压的保护
出现以下的几种情况时,在整流机组中的整流变压器中会出现操作过电压,即:(1)当整流机组中的电源侧中的高压断路器与空载整流变压器接通时;(2)整流变压器在工作的过程中出现了较大的变化,并且其网侧的电压表现为高电压时;(3)当整流机工作的过程中出现空载时,如果将有载的调压器的一侧断路器进行切断,会引起绕组分布电容中的电压幅值出现非常高的震荡,如果不对电路进行有效的保护,很容易出现过电压。通常情况下,在对整流机组中的过电压进行保护时,采用的是压敏电阻,在正常的工作状态下,该电阻元件表现出高电阻的状态,如果电路中出现了过电压,其电阻率会迅速的大幅度的增加,并吸收电路中的浪涌能量,对电路实施有效的保护。
4.3.换相过电压的保护
在整流元件进行换相的过程中,会因为载流子的积累作用而产生过电压,并且能够达到很高的电压值,为了防止在此过程中对硅整流二极管产生较为严重的损害,需要将相关的电容保护并接与其阳极与阴极之间,由于电容两端能够保持稳定的电压,还会对电路中的浪涌电压产生一定的吸收作用,同时为了避免因为电路中的振荡作用使回路中产生瞬间剧增的电流,需要在电路中串入一定阻值的换相电阻。
结束语
整流机组在运行过程中,出现故障是不可避免的,为了防止相应的故障对整个整流机组产生较为严重的影响,对其进行有效的保护是非常必要的,本文就对其整流变压器、调压器的保护,过流保护,纯水冷却系统的保护及整流器的保护进行了简单分析。
参考文献
[1]李品芳.整流机组的综合保护[J].中国氯碱,2010(1).
[2]王灿,罗隆福,李勇,许加柱,张志文.新型高效工业整流机组的运行特性分析[J].中国电机工程学报,2013(5).
作者简介:刘顺国(1960.4-)男,浙江宁波,大专,工程师,企业高压电气管理,中钢集团新型材料(浙江)有限公司,浙江省长兴县