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1、电力电子技术及整流器培训,翁锡勇 Xiyong Weng,授课主题： 1.什么是电力电子产品?什么是整流器? 2.大功率整流系统的构成 3整流器的应用领域及各领域所需整流器的参数范围 4.整流器的结构和控制方式 5.大功率整流器的调压方式及稳流方式 6.大功率整流器实用技术问题 7.整流器装配质量与产品故障的关系,1）概念: 电力电子器件（Power Electronic Device） 可直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 主电路（Main Power Circuit） 电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。 2）分类: 电真空器件 (汞弧整流器、闸流管)
2、 半导体器件 (采用的主要材料硅）,电力电子器件,电力电子器件的分类 按照器件能够被控制的程度，分为以下三类： 半控型器件（Thyristor） 通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。 全控型器件（IGBT,MOSFET) 通过控制信号既可控制其导通又可控制其关 断，又称自关断器件。 不可控器件(Power Diode) 不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。,晶闸管的基本特性 晶闸管正常工作时的特性总结如下： 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 要使
3、晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下 。,U V W,_,+,整流电路原理,同相逆并整流柜原理,过电压的产生及过电压保护 电力电子装置可能的过电压外因过电压和内因过电压 外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 雷击过电压：由雷击引起 内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程 换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。,过电压抑制措施及配置位置 F避雷器D变压器静电屏蔽层C静电感应过电压抑制电容 RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2阀侧浪涌过电压
4、抑制用反向阻断式RC电路 RV压敏电阻过电压抑制器RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路 RC4直流侧RC抑制电路RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路,常用过电压保护措施,过电流保护措施及配置位置,过电流保护,大功率整流器主要适用于电解铝、电解锌、电解铜、氯碱、碳化硅、碳素、牵引、励磁等各种需要大功率整流器的场合。 大功率整流器按不同形式可分为以下几类： 按整流电路形式分类： 三相桥式电路三相桥式同相逆并联电路； 双正（反）星电路双正（反）星同相逆并联电路； 按整流功率器件形式分类：大功率二极管整流大功率晶闸管整； 按控制形式分类：开环控制型闭环控制型； 按稳流形式分类：饱和电抗器控制稳流晶闸
5、管相控稳流； 按控制、保护形式分类：以单元PLC为控制、保护核心以上位工 控机与单元PLC为控制、保护核心； 按适用于运行场合分类：户内式户外式； 按单台整流柜整流脉波数分类：6脉波整流12脉波整流； 按结构形式分类：竖立式横卧式有柜壳无柜壳；,冷却方式：水-水，水-风 进出线方式：上进下出，下进上出 防护等级：IP00,IP20,IP54 负载等级：I 级，II 级 稳流方式：有载调压+晶闸管相控 有载调压+饱和电抗器相控,大功率整流器的结构及稳流方式,大功率整流器的典型应用领域,铝电解,化工电解,直流电弧炉,锌、铜电解,各种电解领域要求的整流系统调压范围,电镀：DC5006000A，624
6、V 电解铜：DC2000030000A,100300V 电解锌：DC1500030000A,200500V 烧碱：DC1000013KA,200500V 电解铝：80KA400KA,5001350V 制造上述整流器应执行的中国国家专业标准是： JBT-8740 电化学用整流器,整流器的应用领域及各领域所需整流器的 典型参数范围,近年全球使用ABB1000V 以上大功率整流器的部分电解铝企业,Sohar 5 x 103kA.1650V Diode Oman 2019 Sao Luis 6 x 48kA.1250V Thyristor Brazil 2019 Nordural 4 x 65kA.1
7、500V Thyristor Brazil 2019 Alba 1 x 72kA.1580V Diode Bahrain 2019 Sterlite 5 x 87.5kA.1300V Diode India 2019 Norsk 1 x 40kA.1150V Diode Norway 2019 Alouette 5 x 89kA.1320V Diode Canada 2019 Tomago 3 x 65kA.1250V Diode Australia 2019 Sundal 5 x 69kA.1500V Diode Norway 2019 Dunkirk 1 x 100kA.1200V Dio
8、de France 2019,近年全球使用ABB1000V 以上大功率整流器的部分电解铝企业,Dubal 14x57.5kA.1130V Diode UAE 2019 Norsk 1 x 36.2kA.1360VDiode Norway 2019 Pingguo 5 x 56kA.1150V ThyristorChina 2019 Elkem 2 x 60kA .1200VThyristo Norway 2019 10 x 27.5kA .1000VDiode 1968,High Power Rctifier,交流变频器,高频开关电源,高频开关电源直流系统与晶闸管直流系统的技术性能对照,性能优
9、异的各种器件,IP54型 HCR-40000A/1300V,IP54型 HCR-31500A/1080V,IP54 型 HCR-31500A/1080V,整流桥臂,主要专有技术简介,2. 独特的水腔结构腰果型立柱、大电流焊接式；,主要专有技术简介,3. 新型高压式管接头；,主要专有技术简介,4. ABB技术、军工生产的软连接；,性能优异的水-风冷却器及控制电路,单机组整流系统原理,HCR大电流整流器应用在电解铝厂的大功率整流机组,整流变压器,高压开关,母线开关,直流电流传器,综合自动化系统,整流器,冷却系统,控制系统,典型6机组整流系统单线图,DC:300350kA铝电解整流系统,应用于电解铝厂的大功率整流系统范例,6 70 kA - 1300 Vdc,6机组监控系统PLC网络示意图,ABB DCS500 数字式控制系统,操作面板,测量仪表,遥控操作盘,高压开关,整流变压器,硅整流器,直流电流 传感器,冷却器,二.新建氯碱厂推荐方案-MCR中等电流整流器,12P整流变压器原理,12P整流变压器原理,
