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1、可控硅稳流装置在整流系统中的应用摘要：扼要表达整流装置稳流的重要性及自动稳流装置在整流系统中的应用。介绍了自动稳流装置的构造、性能、计算机控制技术和负反应闭环控制系统。关键词：整流；自动稳流；整流变压器；晶闸管整流柜；数字触发调节负反应b1自动稳流系统简介/b自20世纪9O年代以来随着大功率晶闸管整流装置的推广应用和引进离子膜电解装置的相继投产，为直流输出电流作自动调节的自动稳流装置也逐渐成熟。在氯碱消费中，由于直流电流、高压电网的波动、电解槽数目的增减等都直接影响电解槽的稳定运行。直流电流的不稳定输出也影响到电流效率的变化造成电解产品的单耗加大。而晶闸管自动稳流装置将很好地解决这一问题，它能
2、稳流输出直流电流并且同计算机自动控制技术一起到达准确的稳流效果。目前，以大功率整流设备输出电流作为调节对象的自动稳流系统有3种方式，一种为安培时式自动稳流系统，另一种为比例式自动稳流系统，还有一种是计算机自动稳流系统。安培时式自动稳流系统是可获得较高精度的长时间内平均电流值的调节系统，这种调节系统的响应速度慢、惯性大，不适宜在电化学工业整流所内应用。比例式自动稳流系统是反响瞬时电流值变化的调节系统，惯性小、响应速度快这种调节系统的性能比拟合适电化学经过。另外新型的计算机自动稳流系统是利用计算机自动控制原理来稳流的。闭环负反应通过CPU内部逻辑运算来到达准确控制输出电流。b2可控硅稳流装置的构造
3、/b21可控硅稳流装置的组成可控硅稳流系统由整流变压器、可控硅整流装置、极化电源、计算机双通道控制柜等组成。在吴华宇航化工有限公司工程建立经过中电解槽要求分期、分批投入运行，投入消费的电解槽数目不同，就要求整流机组输出的电流、电压也不同。使用可控硅直降式整流机组时，由于一开场运行的电解槽数目要求的直流电压低，可控硅整流机组处于深控状态。这时，可控硅的控制角盯很大，整流机组产生的谐波电流大，电网电压波形严重畸变，功率因数很低，可控硅整流机组震动严重，这是可控硅整流装置使用的主要风险。而采用有载调压整流变压器和可控硅整流装置结合的整流机组，可控硅整流装置实现了单机组的直流电流控制，使电流调节为连续
4、无级调节。只要将整流变压器的调压开关调到适宜的档位，使整流机组的沟通电压降低，可控硅整流机组工作在控制角盯接近零的状态。这时整流机组的工作情况与二极管整流机组的工作情况根本一样，这样就可以防止使用可控硅带来的风险。2.2整流变压器整流变压器采用ZHSFPZ一1360035型27级有载调压变压器，构造为1台变压器带2台整流柜，整流变压器均采用自耦中性点调压接线方式。阀侧二次绕组为两组正反角接的方式。网侧额定电压为35kV，阀侧直流电压为430V，阻抗电压=8，等效脉波p=6，2台整流变压器网侧为75、225互差15的电角度，组成单机组12脉波，2套机组构成等效24相整流，进而有效地抑制了23次以
5、下的谐波，改变了系统电源质量。整流所现安装4台整流变压器带8台整流机组。为了防止晶闸管整流使功率因数降低，采用有载调压粗调，控制触发角作为细调相结合的调压方式，当导通角小于升档设定值时上位机提示进展升档，防止因导通角自动联动，有载调压开关频繁换档而降低开关的寿命。23整流柜整流柜采用KHS一13500A430V型，二期采用KHs_18000A430V型，直流额定电流分别为135kA和18kA。为三相桥式同相逆并联接线方式，柜内汇流整流电路的整流器件和保护元件分别采用KP3000A1600V型晶闸管和RSG_6D-500V3600A型快熔，每桥臂采用3只晶闸管并联，整流柜电流与电压裕度均大于3，
6、同臂均流系数109，工业水强迫循环冷却。晶闸管整流装置的效率较高，约为97，晶闸管一个重要的特点是输入电流有谐波，这是由于触发角产生无功，因此需要进展谐涉及无功补偿。该整流框优点为高效率、高可靠性、负载电流控制好，本钱低，技术成熟。缺点为产生无功、产生电流谐波、需要使用滤波器电流有纹波。24双通道计算机控制柜采用RICS一5D型号双通道计算机控制柜，控制系统采用计算机控制，主要由双通道计算机触发及稳流系统、PLC监控与综合保护系统构成。通过网络实如今上位机上操纵和监控，与DCS系统互联。自动稳流精度优于05。移相范围0150。，采用沉冗技术，当运行通道发生故障时自动切换到热备用通道，切换经过无
7、电流扰动，可以不停电更换故障通道，更换经过无电流扰动，数控操纵器和数字调节触发器及双通道热备用控制器用简洁可靠的微型网络互联，自动检测数控操纵器的参加、退出、故障。整流柜的稳流调节控制器触发采用单片机数字双通道系统，其中的数字控制和数字触发2个通道互为热备用。2个通道都可以独立运行并具备自动诊断功能，可根据运行情况方便地进展无扰动切换。继电保护控制核心采用S7200型PLC可编程控制器。CPU功能强大、节点容量大、扩展数目多、单柜机组PLC就地安装控制，就地实现各项控制和保护，使保护有效可靠，在传送给上位机，实现就地远方控制。25极化电源在整流柜主电路掉电或者电解槽停车检修期间，及时投入极化电
8、源可以有效地保护电解槽采用可控硅脉冲封闭控制，响应速度快，同时可以在电解槽增减单元变化后调节分接装置减少极化系统装置的谐波危害。形成对离子膜电解槽的正、负2个电极及离子膜进展保护，防止离子膜电解槽正、负2个电极被腐蚀。3稳流工作原理及应用31稳流电流的给定1就地给定。在整流控制柜上手动设定所需的运行电流，一般用于调试阶段。2OP一05操纵器给定。点动、连续升降、快速升降。3上位机DCS操纵给定在主控室上位机上点动、连续升降、直接输人数值。在正常运行时，操纵人员可在主控室灵敏控制各整流器的运行电流。彼此不受约束。理论证实，设置上述3种给定，操纵灵敏、快速，在需要切换某台机组时系列电流无明显波动，
9、在计算机控制机组投入切换的经过中，各机组的输出电流值自动平均分配。可靠地保护了电解消费的需要。32计算机闭环反应系统为了使自动稳流系统稳定可靠，运行信号的收集采用双回路形式，既有直流反应，又有沟通反应，同时使用带有屏蔽功能的双绞线来传输信号，形成1个可靠的闭环系统。沟通反应信号取自整流变压器的阀侧电流互感器。直流信号取自直流母排上的直流互感器。直流互感器采用ZY型直流互感器，其应用霍尔感应原理制成，具有精度高，损耗低，测量准确的特点。正常情况下取直流信号为反应信号，形成闭环负反应系统与控制柜的给定信号通过CPU内部比拟来调整直流电流的输出，进而保证稳流系统的运行稳定。33稳流经过每台整流控制柜
10、中的自动稳流系统采用独立的电流小闭环控制系统。具有优越的稳流性能。当系统工作在自动稳流方式时，CPU对电流给定信号和反应信号相比拟，将其偏向作PI调节运算，当电网电压或者负载发生变化时，输出电流厶随之波动，电流反应信号，f随着变化，经Pi调节运算输出1个相应的移相控制量给触发器，使触发器输出脉冲的相位1r角相应地改变，进而到达调整直流输出电流，实现闭环自动稳流的目的，稳流经过可简述如下：34整流柜的信号保护系统每台整流柜均配置1台整流控制屏，具有完善的保护功能。每台控制屏内配置1个德国西门子公司的S7200型PLC可编程控制器，PLC继电保护系统具有下述功能：发生单只快熔熔断、整流桥臂过热、冷
11、却水温过高等故障时报警；发生电源缺相、过流等故障时封闭脉冲使直流电流输出降到零：发生操纵过电压故障、多快熔熔断、紧急停车时封闭脉冲及高压跳闸，使直流电流输出降到零；冷却水水压低于01MPa时先报警，假如在9s未消除故障。那么封闭脉冲及高压跳闸，使直流电流输出降到零。可控硅整流装置自动稳流系统框图见图1。从图1可以看到，数字调节触发控制器是稳流系统的核心。可编程控制器是稳流系统运转和保障的根底。吴华宇航化工有限公司的可控硅稳流装置投运以来一直稳定运行。在2004年10月满负荷考核期间。整流电流为9800A。通过自动化监控系统及现场实际检测。整流电流波动范围在+50A范围内，稳流精度05，提供了高稳定性的直流电流，确保电解槽的平安消费。综上所述随着计算机技术、可控硅整流技术的不断开展和完善，用计算机作为整流所数据治理和稳流控制设备。可以到达很好的稳流效果，变流效率也有较大进步。该公司所用的可控硅整流设备运行3年来。系统整体性能优良，稳定精度、均流系数、谐波治理等技术指标都到达了设计要求，有效地保证了整流的平安稳定运行。点击下载：编辑：陈东