課程設(shè)計(jì)（論文）直流調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)報(bào)告

1、直流調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 學(xué)校： 系部： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 2011年12月20日目錄1 直流調(diào)速系統(tǒng)31.1直流調(diào)速系統(tǒng)種類(lèi)31.2調(diào)速系統(tǒng)選擇31.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32主電路設(shè)計(jì)與分析42.1 整流電路設(shè)計(jì)42.2參數(shù)計(jì)算與器件選擇53觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路6.觸發(fā)電路同步信號(hào)選擇5.2同步電源的選擇5.初始信號(hào)的確定54保護(hù)電路94.1保護(hù)電路必要性94.2過(guò)壓保護(hù)104.3過(guò)流保護(hù)125回轉(zhuǎn)窯主驅(qū)動(dòng)裝置的選型與常見(jiàn)故障分析135.1裝置構(gòu)成及控制原理135.2選機(jī)型145.3回窯控制方案155.4直流驅(qū)動(dòng)故障分析16整流主電路連接結(jié)構(gòu)問(wèn)題1.bb才整流設(shè)備存在問(wèn)題和原因1.同軸式結(jié)構(gòu).整流器件和快

2、速熔斷器心得體會(huì)附件1 直流調(diào)速系統(tǒng)1.1直流調(diào)速系統(tǒng)種類(lèi)變壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓需要有專(zhuān)門(mén)的可控直流電源。常用的可控直流電源有以下三種：1） 旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組。用交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)動(dòng)機(jī)組成機(jī)組，獲得可調(diào)的直流電壓。2） 靜止式可調(diào)整流器。用靜止式的可控整流器獲得可調(diào)的直流電壓。3） 直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開(kāi)關(guān)器件斬波或進(jìn)行脈寬調(diào)制，產(chǎn)生可變的平均電壓。1.2調(diào)速系統(tǒng)選擇直流斬波器最初用在簡(jiǎn)單的單管控制，后來(lái)逐漸發(fā)展成采用各種脈沖寬度調(diào)制開(kāi)關(guān)的電路，即脈寬調(diào)制變換器。如今常用的脈寬調(diào)制電路一般為橋式電路，由電力電子器件組

3、成，主電路線(xiàn)路簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，低速性能好，因?yàn)檫@一系列優(yōu)點(diǎn)，直流pwm調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛。綜合以上內(nèi)容，本設(shè)計(jì)為不可逆調(diào)速系統(tǒng)，故采用靜止式可調(diào)整流器實(shí)現(xiàn)調(diào)速，整流電路采用三相半控橋式電路。1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能指標(biāo)，通常采用閉環(huán)控制系統(tǒng)（包括單閉環(huán)系統(tǒng)和多閉環(huán)系統(tǒng)）。對(duì)調(diào)速指標(biāo)要求不高的場(chǎng)合，常采用單閉環(huán)系統(tǒng)，而對(duì)調(diào)速要求較高的地方則采用多閉環(huán)系統(tǒng)。常見(jiàn)的反饋方式有轉(zhuǎn)速反饋，電流反饋和電壓反饋等。單閉環(huán)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速單閉環(huán)使用較多。本直流電動(dòng)機(jī)不可逆調(diào)速系統(tǒng)要求不高，故采用轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)框圖如下所示：圖1-1 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)2主電路設(shè)

4、計(jì)與分析2.1 整流電路設(shè)計(jì)在中等容量的整流裝置或要求不可逆調(diào)速的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，可采用比三相全控橋式整流電路更簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的三相橋式半控整流電路。它由共陰極接法的三相全波可控整流電路與共陽(yáng)極接法的三相半波不可控整流電路串聯(lián)而成，因此這種電路兼有可控與不可控兩者的特性。共陽(yáng)極組三個(gè)整流二極管總是自然換流點(diǎn)換流，使電流換到比陰極電位更低的一相中去，而共陰極組三個(gè)晶閘管則要在觸發(fā)后才能換到陽(yáng)極電位高的一相中去。整流輸出電壓波形ud是三組整流電壓波形之和，改變共陰極組觸發(fā)晶閘管的控制角，可以獲得的直流可調(diào)電壓。三相半控整流電路基本電路圖如下所示：圖2-1 三相半控橋式整流電路類(lèi)似于三相橋式全控整流電路

5、，將共陽(yáng)極的三支晶閘管替換為整流二極管就構(gòu)成了半控整流電路。因此按照順序vt1到vt3的順序?qū)?，共?yáng)極組三個(gè)整流二極管總是自然換流點(diǎn)換流，使電流換到比陰極電位更低的一相中去。對(duì)應(yīng)三相半控整流電路，60的觸發(fā)角是電流斷續(xù)和連續(xù)的分界點(diǎn)，在觸發(fā)角大于60以后，就會(huì)出現(xiàn)電流斷續(xù)，這樣對(duì)負(fù)載是電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將會(huì)很軟。因此為了保證電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作，需要保證觸發(fā)角在60以?xún)?nèi)。這樣在ie。整流裝置所需的過(guò)流能力已從可控硅元件的選擇上做了保證。如：北京整流器廠的kgsf系列可控硅傳動(dòng)裝置在設(shè)備說(shuō)明書(shū)中對(duì)于起動(dòng)性能的描述如下：在任意給定轉(zhuǎn)速下，均可滿(mǎn)負(fù)荷起動(dòng)。 可控硅元件的額定電流：帶較大電感

6、性負(fù)載時(shí)，整流裝置輸出的電流波形連續(xù)，流過(guò)可控硅元件的平均電流為整流輸出平均電流的1/3，即：it=id/3。式中：it可控硅元件的平均電流;id直流調(diào)速裝置輸出的平均電流。 決定可控硅元件允許電流大小的是溫度，具體說(shuō)是指管芯pn結(jié)的溫度。此指標(biāo)主要與電流的有效值有關(guān)。但可控硅的額定電流是指在常溫和正常的冷卻條件下，帶電阻性負(fù)載的單相工頻正弦半波電路中，管子全導(dǎo)通時(shí)結(jié)溫不超標(biāo)所允許的最大平均電流。因此需要在電流有效值相等的原則下，將實(shí)際允許的平均電流與額定電流進(jìn)行換算,考慮裕量,可控硅的額定電流： ita=(itdkf/1.57)kt 式中：ita可控硅實(shí)際允許的平均電流，實(shí)際計(jì)算中可選為電動(dòng)

7、機(jī)最大過(guò)載倍數(shù)電流的1/3; kf整流波形系數(shù)（對(duì)于電感性負(fù)載,三相全控整流橋,其值取為1.73）; kt電流裕量系數(shù)，一般可取1.52倍。 整流裝置的額定輸出電流的大小應(yīng)與可控硅元件相匹配。 直流調(diào)速器實(shí)際選型中應(yīng)充分考慮回轉(zhuǎn)窯的起動(dòng)特性，調(diào)速器的容量與電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力應(yīng)相一致，從而最大有效地發(fā)揮二者的能力。 直流調(diào)速裝置的選型實(shí)例： 某廠的1、2號(hào)窯為年產(chǎn)熟料35萬(wàn)t的濕法窯?；剞D(zhuǎn)窯的主傳動(dòng)采用雙傳動(dòng)方式，2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電樞相串聯(lián)。窯主電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如下：?jiǎn)螜C(jī)功率：220kw 電樞電壓:220v；電樞電流：960a 所選的直流調(diào)速裝置如下: 型號(hào):ksf221000/440 額定輸入電壓:

8、380v額定輸出電壓:440v 額定輸入電流：816a額定輸出電流:1000a 生產(chǎn)廠商：西安電力整流器廠 從該設(shè)備的選型可見(jiàn)，基本滿(mǎn)足前面所述的選型要求，運(yùn)行情況良好。 四川雙馬水泥集團(tuán)的7號(hào)窯，為年產(chǎn)水泥50萬(wàn)t的濕磨干燒窯，窯中主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用單傳動(dòng)方式，窯主電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下： 型號(hào)：zsn4220kw 額定電樞電壓：440v；額定電樞電流：550a 電動(dòng)機(jī)過(guò)載倍數(shù)：2.53 雙馬廠選用的直流調(diào)速器為西門(mén)子公司的全數(shù)字直流調(diào)速裝置6ra70系列1200ar產(chǎn)品。 由公式id3ie/k=3550/1.5=1100a可見(jiàn),該選型是比較合理的。實(shí)際的運(yùn)行情況也不錯(cuò)。 5.3 回窯控制方案 直流調(diào)

9、速裝置一般是做雙閉環(huán)運(yùn)行，即流調(diào)、速調(diào)，回轉(zhuǎn)窯在直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常時(shí)，運(yùn)行非常平穩(wěn)。但在停窯時(shí)，由于回窯產(chǎn)生較高反電勢(shì)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的危害。故控制系統(tǒng)應(yīng)有較為完善的解決方案?，F(xiàn)提出一些觀點(diǎn)，以供商榷： 1)本橋逆變：停窯時(shí)，電動(dòng)機(jī)高速反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的反電勢(shì)較高，此時(shí)可使導(dǎo)通角90,即使整流電路進(jìn)入有源逆變狀態(tài)工作，實(shí)現(xiàn)直流逆變交流，將電能回送電網(wǎng)。 2)減弱激磁：停窯時(shí)，分?jǐn)嘀鹘佑|器，并在同時(shí)將激磁電流大幅減小以限制反電勢(shì)。 3)能耗制動(dòng)：停窯時(shí)，整流裝置封鎖脈沖，主接觸器分?jǐn)啵瑫r(shí)在電樞主回路中串入能耗制動(dòng)電阻以消耗回窯反電勢(shì)能量，并可與第二種方案作互補(bǔ)控制，進(jìn)一步減小回窯對(duì)直流驅(qū)動(dòng)裝置的影響

10、。 實(shí)例：西門(mén)子的6ra70系列產(chǎn)品本身就具有方案1和方案2的功能，其中方案1為此套系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能，無(wú)需外加器件，即可完成:方案2也無(wú)需外加器件，只要通過(guò)對(duì)直流調(diào)速裝置內(nèi)部參數(shù)的設(shè)定來(lái)完成，從而達(dá)到主回路一掉電，勵(lì)磁電流成倍減少，從而成倍減少反電勢(shì)。2種方案可以同時(shí)運(yùn)用，以達(dá)最佳效果在四川雙馬水泥廠的6號(hào)和7號(hào)線(xiàn)上均運(yùn)用了此2種回窯控制方案，效果比較理想。 5.4 直流驅(qū)動(dòng)裝置故障分析 1)電流波動(dòng)，窯速不穩(wěn)。由直流調(diào)速理論可知，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(窯速)電流與整流電壓、激磁磁通都有關(guān)系，二者發(fā)生故障對(duì)窯速和電流均有影響。 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的激磁電源線(xiàn)有破損，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中隨著電動(dòng)機(jī)振動(dòng)有瞬時(shí)碰殼現(xiàn)象，

11、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)速降低，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生困難，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為窯速波動(dòng)。 實(shí)例：我廠4號(hào)窯窯速波動(dòng)，時(shí)不時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)困難。當(dāng)時(shí)一度懷疑觸發(fā)裝置故障，但在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，觸發(fā)脈沖完全正常，后拆開(kāi)電動(dòng)機(jī)發(fā)現(xiàn)是激磁線(xiàn)破損，處理完后開(kāi)機(jī)正常。 由于調(diào)速裝置整流柜上的冷卻風(fēng)機(jī)引起的振動(dòng)，造成電路印制板上的相關(guān)元件焊點(diǎn)松了，或是相關(guān)的電子元件發(fā)生故障，脈沖時(shí)有時(shí)無(wú)，可控硅元件的觸發(fā)不可靠，用示波器觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓波形1個(gè)以上的波頭不穩(wěn)定、閃動(dòng)的情況。 此故障在我廠的3、4號(hào)窯多次發(fā)生，尤其是在每年的夏季，天氣炎熱、潮濕，我廠收塵效果又不是太好，粉塵相對(duì)較大，對(duì)電氣元件的影響較大。 外部給定信號(hào)，由于電氣元件的接觸不可

12、靠，從而造成觸發(fā)脈沖不可靠，引起電流和窯速的波動(dòng)。 2)窯速突然下降，但之后窯主機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行 造成這種情況主要是以下2種原因：1)觸發(fā)脈沖丟失，比如觸發(fā)回路的相關(guān)器件脫焊，相應(yīng)的可控硅回路無(wú)法導(dǎo)通，造成輸出整流電壓下降；2)可控整流橋橋臂上的可控硅元件故障，或是熔斷器熔斷，造成輸出電壓下降，常見(jiàn)故障的有一臂、兩臂及一相斷開(kāi)，其對(duì)整流輸出電壓的影響如表2所示。注：ud：整流橋無(wú)故障輸出的直流電壓；同組是指同一陰極組或同一陽(yáng)極組。 我廠的3、4號(hào)窯曾多次發(fā)生此類(lèi)故障。主要是熔斷器熔斷引發(fā)故障。 3)窯主電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng) 此種情況有以下原因：外部聯(lián)鎖控制設(shè)備故障，主電動(dòng)機(jī)控制回路無(wú)法接通；多個(gè)整流元件

13、或是觸發(fā)回路故障，輸出電壓低，整流裝置提供的起動(dòng)電流太小，起動(dòng)力矩不夠，不能起動(dòng)。由于檢修后觸發(fā)脈沖出線(xiàn)接線(xiàn)不慎，造成可控橋整流元件的觸發(fā)順序混亂，電壓波形異常。 實(shí)例1：我廠的4號(hào)窯主電動(dòng)機(jī)直流傳動(dòng)裝置柜的控制脈沖分配板上的觸發(fā)脈沖出線(xiàn)由于整流柜上的風(fēng)機(jī)振動(dòng)，多個(gè)接線(xiàn)松動(dòng)，造成不能開(kāi)機(jī)。后將出線(xiàn)插頭全部改成焊接，此類(lèi)故障大大減少。 實(shí)例2：我廠的1號(hào)窯主電動(dòng)機(jī)直流傳動(dòng)裝置檢修完后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，將裝置帶上電爐作負(fù)荷，觀察電壓波形，發(fā)現(xiàn)波形紊亂，另?yè)Q上1塊脈沖分配板，故障依舊。測(cè)脈沖分配器所產(chǎn)生的脈沖，幅度及移相均正常，仔細(xì)檢查脈沖分配板的出線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)6個(gè)脈沖的出線(xiàn)有順序接反的現(xiàn)象。將誤接

14、線(xiàn)糾正，重測(cè)波形正常。 6整流主電路連接結(jié)構(gòu)問(wèn)題 6.1 bbc整流設(shè)備存在的問(wèn)題和原因分析 中鋁青海分公司一電解，年產(chǎn)電解鋁100kt。整流電源設(shè)備是在1985年由當(dāng)時(shí)的瑞士bbc提供，也是bbc自1958年生產(chǎn)電化學(xué)用硅整流設(shè)備以來(lái)，承接的第330份訂單。整個(gè)系列有260臺(tái)電解槽，系列電流160ka，系列電壓1150v，由四個(gè)電流為56ka，電壓1150v的整流機(jī)組并聯(lián)供電。這在當(dāng)時(shí)稱(chēng)得上是世界上功率最大，技術(shù)最先進(jìn)的電化學(xué)用整流設(shè)備了。至今，經(jīng)過(guò)1617年的運(yùn)行，就整流器本身而言，與后來(lái)國(guó)內(nèi)其他各廠從德國(guó)西門(mén)子，瑞典asea，法國(guó)西吉萊克，意大利安薩爾多以及日本富士電機(jī)等國(guó)際著名公司引進(jìn)

15、的同類(lèi)整流器相比，仍不遜色。 圖1和圖2分別是整流主電路連接原理圖與整流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。由圖2可知，整流裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將整流的正、負(fù)極分成兩個(gè)獨(dú)立單元，以避免整流裝置內(nèi)部發(fā)生直流側(cè)短路。不僅如此，其母線(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性也非常優(yōu)越。然而，經(jīng)過(guò)十多年的運(yùn)行證明，該整流裝置的優(yōu)點(diǎn)是以增加整流變壓器的制造難度和縮短整流變壓器使用壽命為代價(jià)獲得的。其主要表現(xiàn)為： 1）變壓器噪聲過(guò)大，達(dá)到90db以上； 2）運(yùn)行溫升偏高，最高可達(dá)到85； 3）絕緣過(guò)快老化，現(xiàn)在最嚴(yán)重的地方，表面已出現(xiàn)焦裂現(xiàn)象； 4）自飽和電抗器調(diào)壓范圍不夠，只有20v左右。圖1 整流主電路連接原理圖圖2 整流裝置結(jié)構(gòu)示意圖 由

16、于bbc當(dāng)時(shí)是第一次制造這么大容量的整流變壓器，對(duì)于大電流交變磁場(chǎng)所產(chǎn)生的危害認(rèn)識(shí)不足。由圖1可見(jiàn)，當(dāng)強(qiáng)大的交流電流通過(guò)閥側(cè)交流母線(xiàn)時(shí)，所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)不能被相互抵消；而閥側(cè)母線(xiàn)的連接方式使得自飽和電抗器的引出線(xiàn)之間有過(guò)多的相互交叉，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，因此，不得不過(guò)多地采用軟連接，使之沒(méi)有足夠的支撐；在大電流交變磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生的振動(dòng)，局部渦流發(fā)熱和對(duì)自飽和電抗性能的影響就很突出，以致于超出允許范圍，加速設(shè)備老化。 另外，或者是受運(yùn)輸尺寸的限制，或者是為了節(jié)省材料，bbc將本應(yīng)做成兩個(gè)器身的整流變壓器合二為一成一個(gè)。并且取消了中間的共軛鐵心，使變壓器結(jié)構(gòu)特別緊湊，變成了分裂式變壓器。分裂式變壓器

17、的電磁特性還與其穿越阻抗的大小有關(guān)，所產(chǎn)生的負(fù)面影響也不能被輕易忽視。 .2. 同軸式結(jié)構(gòu) 法國(guó)阿爾斯通和西吉萊克的做法是將整流裝置的各個(gè)整流臂做成同軸式結(jié)構(gòu)。整流主電路連接原理圖和整流臂結(jié)構(gòu)示意圖如圖3和圖4所示。這種結(jié)構(gòu)是將交流母線(xiàn)穿過(guò)直流母線(xiàn)框窗口，再把器件和快熔以交流母線(xiàn)為軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布安裝在交流母線(xiàn)上，然后經(jīng)連接母排匯接到后面的直流母線(xiàn)框上。圖3 同軸式三相橋式整流主電路連接原理圖圖4 同軸式整流臂電流流向示意圖 由圖4可見(jiàn)，在整流裝置這一部分，按電流流向和磁場(chǎng)分布規(guī)律，交變磁場(chǎng)的大部分能夠被抵消。但是，直流母線(xiàn)框后面去整流變壓器一段的交變磁場(chǎng)不能被抵消。 采用同軸結(jié)構(gòu)，整流變壓器的引

18、出線(xiàn)結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。 在西吉萊克的整流裝置中，4英寸整流二極管采用單面水冷卻，將4英寸器件當(dāng)3英寸器件使用。這樣，有利于減小整流裝置損耗，簡(jiǎn)化水路結(jié)構(gòu)。但設(shè)備造價(jià)要相應(yīng)地提高。.2. 同相逆并聯(lián)結(jié)構(gòu) 同相逆并聯(lián)結(jié)構(gòu)方式是日本富士電機(jī)及中國(guó)各主要整流器制造廠家普遍采用的結(jié)構(gòu)方式。整流主電路連接原理圖和整流臂結(jié)構(gòu)示意圖如圖5和圖6所示。圖5 三相橋式同相逆并聯(lián)整流主電路連接原理圖圖6 同相逆并聯(lián)整流臂電流流向和磁場(chǎng)分布示意圖 同相逆并聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用始于上世紀(jì)70年代。是從根本上消除大電流交變磁場(chǎng)負(fù)面影響的一種治本的辦法。從整流變壓器繞組引出端開(kāi)始，到整流裝置直流匯流點(diǎn)為止，除飽和電抗器一段（在

19、飽和電抗器以前）之外，所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的大部分能夠被相互抵消掉。對(duì)消除渦流發(fā)熱，降低閥側(cè)母線(xiàn)電抗壓降和減小交變磁場(chǎng)對(duì)電流分配的影響都特別有效。采用同相逆并聯(lián)技術(shù)，必須處理好兩個(gè)同相逆并聯(lián)連接的整流臂之間絕緣問(wèn)題，以防止發(fā)生短路故障。經(jīng)過(guò)不斷地研究和改進(jìn)，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)得到了解決，不再是影響同相逆并聯(lián)技術(shù)應(yīng)用的障礙。如果不受快熔分?jǐn)嗄芰Φ南拗?，采用同相逆并?lián)結(jié)構(gòu)繼續(xù)增加整流機(jī)組單機(jī)電流的空間最大。6.3 整流器件和快速熔斷器 整流器件和快速熔斷器都是整流裝置中的核心元器件，其技術(shù)水平和性能指標(biāo)是保證整機(jī)技術(shù)水平的關(guān)鍵。二者之間選配得合理與否對(duì)于整個(gè)整流機(jī)組是至關(guān)重要的。3.1 整流器件參數(shù)名稱(chēng)

20、 4英寸二極管 4英寸晶閘管 5英寸電觸發(fā)晶閘管 5英寸光觸發(fā)晶閘管 管芯直徑/mm 3.2 快速熔斷器及其選配 按照電解鋁供電電源的運(yùn)行特點(diǎn)，快速熔斷器的主要作用是隔斷故障支路，保護(hù)完好的整流臂，防止事故擴(kuò)大。表5列出了幾種在電化學(xué)用整流裝置中大量使用的大電流快熔的主要技術(shù)參數(shù)。 從保護(hù)方面而言，快速熔斷器的熔斷i2t和極限分?jǐn)嗄芰κ莾蓚€(gè)非常重要的參數(shù)，選型時(shí)必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求： 1）要求快速熔斷器的熔斷i2t必須小于器件管殼不破裂能承受的最大i2t。當(dāng)整流臂的某支路整流器件因擊穿而發(fā)生閥側(cè)短路時(shí)，要求與該故障支路器件串聯(lián)的快熔必須在器件管殼可能爆裂之前就要熔斷，以防止器件管殼爆裂引起電弧

21、造成事故擴(kuò)大。如表4所列，abb4英寸二極管管殼不破裂能承受的最大i2t=85ma2s，要求所選配的快熔的熔斷i2t必須小于這個(gè)值。 2）要求快速熔斷器的極限分?jǐn)嚯娏鞅仨毚笥诠收希ㄕ鳎┍勰墚a(chǎn)生的最大預(yù)期短路電流。例如，一個(gè)額定直流輸出（372）ka1220v的整流機(jī)組，發(fā)生閥側(cè)短路時(shí)，最大預(yù)期短路電流約186ka。所以，要求快熔的極限分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥?86ka。如果快熔分?jǐn)嗄芰_(dá)不到這個(gè)要求，有可能發(fā)生管殼爆裂引起電弧造成事故擴(kuò)大。 3）要求每個(gè)整流臂上各并聯(lián)整流器件的浪涌電流平方時(shí)間積（即每個(gè)器件的i2t）之和必須大于與器件串聯(lián)的快熔的i2t。按圖7所示電路，查表4和表5，3只abb器件（

22、4680a/5000v）的i2t之和26.63=79.8ma2s大于一個(gè)bussmann快熔（4500a/1100v）的i2t=67.5ma2s。因此，要求每個(gè)臂的并聯(lián)元件數(shù)不得少于3只。圖7 整流器件擊穿時(shí)短路電流流向示意圖表5 幾種快速熔斷器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào) 額定電壓/v 額定電流/a 結(jié)構(gòu) 熔斷i2t/ma2s 極限分?jǐn)嗄芰?ka 制造商 rs41100/3600 1100 3600 單體 22.8 230 西整二分廠 rs81250/5000 1250 5000 雙體 60.2 230 西整二分廠 rs81250/4500 1250 4500 單體 49.8 205 西整二分廠 5sb

23、kn/115 1100 5000 單體 93.0 197 bussmann 5sbkn/115 1100 4500 單體 67.5 197 bussmann 5sbkn/130 1300 3000 單體 27.5 197 bussmann 1250 4000 雙體 47.0 220 ferraz 4）按標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)直流側(cè)發(fā)生故障短路時(shí)，要求整流柜里的整流器件和快速熔斷器在高壓開(kāi)關(guān)跳閘之前不得損壞，能夠承受持續(xù)時(shí)間不小于2s的直流側(cè)短路沖擊。 按照器件供應(yīng)商（abb和株洲所）提供的資料，二極管整流器件在時(shí)間不超過(guò)2s（即100個(gè)周波）以?xún)?nèi)，允許通過(guò)約5倍的浪涌電流。bussmann快熔（4500a/1300v）在2s之內(nèi)，可通過(guò)7倍以上的電流。再考慮整流機(jī)組本身還有不小于3倍的安全裕量，至少有不小于10倍以上的抗短路過(guò)流能力。對(duì)于10kv以上的供電電網(wǎng)，調(diào)壓整流變壓器的總短路阻抗，一般不小于12.5，最大的直流短路電流在8倍以下。所以，當(dāng)直流側(cè)發(fā)生故障短路時(shí)，器件和快熔在高壓開(kāi)關(guān)跳閘之前（時(shí)間不超過(guò)2s）不會(huì)損壞。7心得體