12 pulse Rectifier Shifted by the Valve Side Coil with

　　Equal Phase Reverse Parallel Construction

　　Abstract: The article introduces the major circuit and control circuit principle,construction feature of single core 12 pulse rectifier shifted by the valve side coil,as well as its operating condition on the spot.

　　Keywords:Thyristor rectifier, 12 pulse, Shift by the valve side coil, Egual phase reverse parallel.

　　1引言

　　在大功率、高電壓、強電流的電化學用整流電源中，整流電路多采用同相逆并聯結構，由于逆并臂電流方向相反，其產生的磁場相互抵消，從而減少了磁場對電路工作的影響，同時可提高每臂的電流均衡度。而這種整流變壓器多采用網側移相。為此，對于同相逆并聯12相整流電路的整流變壓器需要兩個鐵心方可組成。這種變壓器體積較大、噸位較高、接線較復雜，相應成本也較高，但對整流器結構布局要求較低。

　　為保證江蘇索普集團電解改造項目的順利實施，西安中電變壓整流器廠研制了KHS-20000A/800V晶閘管整流器，與現場原有的兩臺KHS-8000A/600V并列進行，輸出直流540V、32kA。本電源整流變壓器采用閥側移相，由一個鐵心組成同相逆并聯12相整流電路為國內首創，體積小、重量輕、成本低。

　　2原理與結構設計

　　2.1主電路

　　主電路采用四組三相橋同相逆并聯電路，單柜輸出12脈波直流電。整流變壓器通過二次延邊△移相±15°，系統原理如圖1所示。

　　整流器件和保護元件分別采用KP2500-26的晶閘管和RSM-3200A/800V快熔，四組全控三相橋，每臂并聯數為3，共72只晶閘管和72只快熔。器件電流裕度為3.6倍。

　　2.2結構設計

　　(1)四組橋全部安裝在一個整流柜內，交直流母線采用同相逆并聯和軸對稱結構形式。同一橋臂的并聯晶閘管均經過精心篩選，并采用獨特的預壓緊技術和完善的檢測方法，以保證均流系數的技術指標和柜體的穩定運行。

　　圖1整流電源系統原理圖

　　(2)同一進線水冷交流母線上部和下部各安裝了3只正、負半波導通的晶閘管，整個整流柜只用了12根閥側進線水冷交流母線，大大縮短了母線長度，減小了損耗。

　　(3)直流母線分兩組由柜兩側分別引出，在遠離柜體處匯流后連接至總母線。

　　(4)晶閘管水冷散熱體進出口管徑增大至14，冷卻水流量可達17L/min，既增大了散熱量，也便于更換。

　　(5)安裝快熔的水冷母線采用一次擠壓成型的異型單孔母線，冷卻可靠并且效果有所提高。直流正負極冷卻水路分別匯流，以減少電腐蝕。

　　3控制保護系統

　　3.1觸發系統

　　觸發控制系統框圖見圖2。

　　整個觸發系統是針對電網及直流輸出均為模擬量的實際情況，在吸收了國內外技術基礎上開發出來的，具有線路簡單、性能可靠、外接線少等特點。

　　系統主要采用了TC-13型晶閘管控制觸發板，很好地滿足了晶閘管觸發控制的要求，主要由電源、調節器、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環節組成，其核心部件為輸出六路調制脈沖的787集成觸發芯片。具有功耗小、輸出功率大、輸入阻抗高、抗干擾能力強、移相范圍寬、外接元件少、穩定性高等特點。可對系統進行穩壓、穩流、正負反饋控制，以及電流過載封脈沖等控制功能。控制極端子外接方式避免了過去插件式造成的種種弊端。

　　針對本裝置特點，控制系統采用了雙觸發電路，即兩塊TC-13觸發控制板分別控制兩套整流電路，各自獨立閉環的自動穩流方式，解決了直流側電流的不平衡和振動問題，保證了兩套系統的電流平衡，避免了相互牽制。

　　3.2保護系統

　　在換相保護電路參數的設計上充分考慮到單鐵心單柜12脈波因素帶來的不利影響。

　　本裝置有一套完整的保護系統，設置了7種保護：電源缺相、水壓下降、水溫過高、母線溫度高、過電壓、電流過載、元器件損壞。裝置的過電壓保護采用壓敏電阻、阻容以及電容保護。

　　4結語

　　在電解氯堿化工生產中，由于生產的連續性，要求電源常年不間斷運行。整流電源的高可靠性、高穩定度、高效率是衡量其技術性能的重要指標。

　　圖2觸發控制系統原理圖

　　本設備經安裝、調試后，于1999年11月順利投入運行至今，總體情況良好。

　　此套整流裝置具有自身損耗較低、運行狀態良好、體積與占地面積較小等優點。為化工廠改造節省了資金與空間，經濟效益顯著。