大功率可控硅整流电源

一、整流电源概述
本技术设计方案为稳压稳流电源的技术设计规范要求，该整流装置由列变式十二相相整流变压器与一套十二相相整流装置组成，整流装置采用列变式整流变压器交流供电 ,由6只可控硅模块组成的十二相相整流电路串联而成，形成12相整流调压调流。电源具有恒压恒流自动温度控制功能。系统保护功能完善，主控制器采用本公司自主研发的第四代晶闸管触发板，调节控制精度高，正负脉冲对称度好。系统保护功能完善、抗干扰能力极强，可靠性高。操作简洁、人性化设计，自动化程度高，电源的设计和制造遵循IEC国际电工相关技术标准和国家相关行业技术标准。
该电源典型特点：
1.1、 适用于3相4线380VAC供电；
1.2、 十二相整流及进线滤波系统可以有效的抑制谐波的产生；
1.3、 大余量的器件选取使电源满载过载能力有更大的提高及设备寿命更长；
1.4、 优质材料及低压降器件的选取使设备的效率高达90%以上；
1.5、 完善的全方位的保护功能使设备故障率趋于极小值；
1.6、 优良的LC滤波网络输出低纹波直流且兼顾输出储能；
 

二﹑整流电源引用的技术标准
3.1  GB/T14549-1993　        《电能质量公用电网谐波》
3.2  IEC－60529　　　　      《国际电工标准》
3.3  IEC－60146　　　　      《国际电工标准》
3.4  JB/T8740－98　　        《电化学用整流器》
3.5  ZBK16 006-88             《电化学用整流器》
3.6  JB/T 7626-94             《反向阻断三极晶闸管测试方法》
3.7   GB13539.4-92            《低压熔断器半导体器件保护用熔断器的补充说明》
3.8   GB/T 13422-92           《半导体电力变流器电气试验方法》
3.9  GB/T3859.1-93           《半导体电力变流器、基本要求和规定》
3.10  GB50054-95              《低压配电设计规范》
3.11  GB50052-95              《供配电系统设计规范》
3.12  GB50055-93              《通用用电设备配电设计规范》
3.13  GB50217-2007            《电力工程电缆设计规范》
3.14  GB50058-92              《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
3.15  HG/T 20511－2000        《信号报警、安全联锁系统设计规定》
3.16  IEC146-1        《半导体变流器、一般要求和电网换流变流器》，
3.17  GB/T3859.2-93            《半导体电力变流器、应用导则》
3.18  GB4208        《外壳防护等级的分类》，
3.19  GB3836.1        《电气装置安装工程、电气设备交接试验标准》
3.20  GB 191                 《包装储运标志》
注: 以上标准均执行最新版本,设备的其他要求按相应国家标准。
 
三﹑整流电源环境使用条件
4.1、 安装地点：户内安装 ；
4.2、 环境工作温度：-20℃～+40℃ ；最高年平均温度： 26℃； 最高日平均温度：40℃；日平均温差： 26℃ 。
4.3、 相对湿度：15～85%R ；
4.4、 海拔高度：小于1500米 ；
4.5、 使用环境：无剧烈振动和冲击以及垂直倾斜度不超过5%的场所 ；　耐地震能力:             地面水平加速度 0.2g ；地面垂直加速度 0.1g 。
四.控制界面

手动控制界面

自动编程控制界面

自动控制工作曲线界面
 
五﹑整流电源主电路电气原理图
                                              
六﹑整流电源技术参数
6.1、交流供电电压：380VAC±10%，频率～50HZ±1HZ；
6.2、直流输出电压：0-600VDC；
6.3、直流输出电流：0-660A
6.4、具有恒流、恒压控制功能，可根据用户工艺需要自动切换；
6.5、本机触摸屏控制；
6.6、稳流稳压控制精度≤±1% ；
6.7、输出控制方式：直流稳压稳流工作 ；
6.8、最大直流输出功率：360KW;
6.9、直流纹波：≤2%（额定功率状态下）；
6.10、源效应：±0.2%（电网电压波动-10%——+10%范围）；
6.11、负载效应：±0.5% （负载波动-10%——+10%范围）；
6.12、控制系统具有软启动/软给定控制功能，软给定时间可在0-200S范围可整定；
 
 
6.13、负载等级：I级；
6.14、整流装置可在电网电压波动±10%范围内正常工作，负载波动30%～100% 范围内长期稳定工作；
6.15、整流调压方式：整流变压器二次侧12脉波晶闸管整流，移相调压（精细调节）；
6.16、调压范围：输出电流、电压连续可调，稳定运行；
6.17、整流变压器铁芯型式：高磁密取向冷轧硅钢片三柱式
6.18、响应时间（10%-90%突加载）：≤ 500ms（输出电流<600A）
6.19、控制方式：本机触摸屏控制；
 
6.20、整流器的输出电流/电压稳定安全运行工作区域曲线：半电压以上可输出满载电流，工作曲线如下图所示。
 
6.21、冷却方式： 强迫风冷。
6.22、晶闸管触发调节控制器：双闭环调节控制系统，大板控制模式,触发脉冲不对称度≤1°，移相无级调节 。系统控制精度高,抗干扰能力强,无须触发脉冲对称度调整，维护更换简单快捷；
6.23、整流器的工作效率：≥90% ；
6.24、整流器主要显示电量：直流输出电压、直流输出电流；
6.25、柜内载流铜母排电流密度：交流进线铜排、整流臂及汇流铜排电流密度≤2.5A/mm²，母线均为优质铜材；
6.26、柜体防磁化结构处理：柜体骨架的关键部位采用不导磁钢板弯曲焊接制成，避免柜体因磁场引起的涡流附加发热损耗；
6.27、交流电源缺相保护：当交流进行电源缺相时，缺相保护继电器动作，相应指示灯亮，同时封锁晶闸管触发脉冲；
6.28、过电压保护：柜内晶闸管元件上安装有R-C阻容换向吸收、浪涌过电压吸收保护。
6.29、温度检测保护：在整流变压器、晶闸管元件、硅整流元件、汇流母排上均安装有温度过高保护热继电器，当这些检测点的温度超过其温度保护值时，指示灯亮，提醒操作值班人员注意，同时封锁晶闸管触发脉冲；
6.30、输出电流限制保护：当直流输出电流达到其限流流整定值时（100In），输出电流被自动限制在限流保护动作值上；
6.31、保证电源输出电压在650V范围内，直流输出电流达到450A,稳压输出连续长时间运行工作；
6.32、整流器具有完善的保护功能，能防瞬时冲击和带载启停；
6.33、整流变压器绝缘等级：H级绝缘，工作温升小于85℃；
6.34、整流器主要低压电气元件均选用知名公司产品；
6.35、柜内控制回路使用的控制导线全部采用BVR多芯软铜导线，线的端头均具有接线标号（带线标）。不同电压等级回路的连接导线（动力电缆和控制电缆）均需严格分开敷设，互不干扰影响；
6.36、机柜具有保护接地铜母排，保证电源安全可靠接地；
6.37、柜内主要元器件均标明器件代号，与图纸器件代号完全一致；
6.38、电源的交流电源进线安装有交流进线断路器，并在交流进线处加装交流进线过电压抑制保护器，从而可避免因过电压/雷击损坏元件和电火花的危险；
6.39、柜体防护等级：IP20；
6.40、外形尺寸：长1500*宽1100*高2000
6.41、整机重量：2000Kg±10%
 
七、整流电源主控制器技术性能特点说明
7.1、框图
 
 
7.2、控制器具有如下技术性能特点：
1 ) 宽工作电压范围，+20%～-40%能正常工作；
2 ) 同步隔离采样抗干扰能力强；
3 ) 超前式滞后30℃同步，方使双脉整流；
4 ) 全固态触发不受脉冲宽度限制，可设置120°宽脉冲，30℃双脉冲的脉冲列；
5 ) 有三路可编程软给定，三路反馈信号输入，一路瞬停，一路缓停，一路封锁，三种启停模式；
6 ) 具有扩展接口，可方便实现无器件串并联；
7 ) 移相分辩率：线性无级调节 ；
8 ) 眿冲不对称度：触发眿冲不对称度≤1°；
9 ) 触发脉冲：触发晶闸管的前沿陡度≥1A/μs ；晶闸管门极功耗小，眿冲前沿电流幅值1.5A<I<2A，眿冲后沿电流幅值：0.3A <I<0.5A ；
10 ) 采用10KHZ的脉冲列调制技术，强触发脉冲，脉冲间隔60度的双脉冲列，确保并联的多只晶闸管元件被有效同时触发导通；
11 ) 控制精度≤±0.5% ；
12 )控制器的触发脉冲移相范围0～170°，脉冲特性一致可靠性高，脉冲不对称度≤1°，前沿陡，上升速率<1A/1μs，有效降低晶闸管开通损耗；
13 )控制器具有完善的电流反馈信号故障监视保护功能，即直流电流反馈信号丢失时，稳流控制系统自动转入交流反馈，两种反馈互为热备用（电流反馈信号取自直流大电流传感器或整流变压器电流互感器）；
14 )控制器具有可设定的0-200mS软启动/软给定控制功能,线性度优于1% ；
15 )控制器具有恒定电流、恒定电压、恒定功率等控制功能。
八、整流电源柜体工艺结构
8.1、 整流柜柜体采用热镀锌角钢，优质冷板数控折弯、冲孔、焊接加工制作。
8.2、柜体表面喷塑，颜色RAL7035（也可由用户指定），柜体前后开门，侧板为可拆式，柜体结构简洁，外形美观大方，方便维护、维修 。
8.3、 柜体框架厚度不小于2mm，柜门厚度不小于2mm,侧面板厚度不小于1.5mm 。
8.4、柜体的起吊措施：柜体顶部安装四个吊环，方便用户设备现场安装起吊及搬运。
8.5、柜体的转运措施：柜体底部采用槽钢架焊接制成，柜体底部设计考虑铲车脚板进入位置，方便用户设备现场安装搬运。
8.6、设备采用下进风上出风方式，柜体底部部安装防尘、防鼠网罩。
8.7、柜体汇流部分采用隔磁措施处理，减少整流柜柜体的附加涡流损耗 ，提高整机的效率。
8.8、交流电源的进线方式：交流电源从柜体侧面进入整流柜，或由用户指定。
8.9、直流输出母排出线方式：直流输出端子在前面下部，或根据用户要求定制。