用國(guó)產(chǎn)整流設(shè)備替換進(jìn)口整流設(shè)備的技術(shù)對(duì)比與分析
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/MA2·s | 極限分?jǐn)嗄芰?kA | 制造商 |
---|---|---|---|---|---|---|
RS4-1100/3600 | 1100 | 3600 | 單體 | 22.8 | 230 | 西整二分廠 |
RS8-1250/5000 | 1250 | 5000 | 雙體 | 60.2 | 230 | 西整二分廠 |
RS8-1250/4500 | 1250 | 4500 | 單體 | 49.8 | 205 | 西整二分廠 |
5SBKN/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)以內(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。
4 替換前后機(jī)組技術(shù)參數(shù)的對(duì)比
替換前后整流機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表6。按照要求替換之后,新機(jī)組的電流電壓為(32000×2)A/1200V,但為了對(duì)比,仍按進(jìn)口舊機(jī)組的輸出參數(shù)(28000×2)A/1150V進(jìn)行對(duì)比。
表6 整流機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)一覽表
序號(hào) | 名稱(chēng) | 技術(shù)參數(shù) | |
---|---|---|---|
國(guó)產(chǎn)新機(jī)組 | 進(jìn)口舊機(jī)組 | ||
1 | 額定直流電流IdN/A | 28000×2 | 28000×2 |
2 | 額定直流電壓UdN/V | 1150 | 1150 |
3 | 理想空載直流電壓Udio/V | 1315 | 1315 |
4 | 整流器件只數(shù) | 48×2 | 72×2 |
5 | 整流器件型號(hào) | 5SDD50N5000 | DSA1208-29A |
5.1 | 管芯直徑 | Φ100 | Φ50 |
5.2 | 正向平均直流IFAVM/A | 4680 | 2410 |
5.3 | 反向重復(fù)峰值電壓URRM/V | 4500 | 2900 |
5.4 | 斜率電阻/mΩ | 0.112 | 0.15 |
5.5 | 門(mén)坎電壓VTO/V | 0.77 | 0.85 |
5.6 | 運(yùn)行時(shí)正向峰值壓降UFM/V | 1.16 | 1.20 |
5.7 | 結(jié)殼直流熱阻/(K/kW) | 5.7 | 15 |
5.8 | 器件浪涌電流IFSM/kA | 73 | 31 |
6 | 通過(guò)器件的平均電流IT/A | 1167 | 778 |
7 | 通過(guò)器件的峰值電流ITM/A | 3500 | 2333 |
8 | 器件正向功率損耗/W | 1353 | 933 |
9 | 正常運(yùn)行時(shí)器件結(jié)溫溫升ΔTj/℃ | 7.8 | 16.0 |
10 | 器件正向總功率損耗/kW | 130 | 135 |
11 | 快熔型號(hào) | 5BKN/115 | 法國(guó)FERRAZ |
11.1 | 額定電壓UR/V | 1100 | 1000 |
11.2 | 額定電流IRN/A | 4500 | 800×3 |
11.3 | 快熔分?jǐn)嗄芰?kA | 197 | |
11.4 | 熔斷I2t/MA2·s | 67.5 | |
11.5 | 快熔結(jié)構(gòu) | 單體 | 三并 |
12 | 整流變壓器閥側(cè)電壓UVO/V | 974 | 974 |
13 | 器件電流儲(chǔ)備系數(shù)KAI | 4.06 | 3.14 |
14 | 器件電壓儲(chǔ)備系數(shù)KVA | 3.80 | 2.45 |
15 | 整流效率η/% | 99.7 | |
16 | 同臂中器件均流系數(shù)KI | 0.85 | 0.82以上 |
17 | 整流柜外形尺寸(寬×深×高)/m | 3.4×1.2×2.6 | |
18 | 冷卻水量/(m3/h) | 26 | |
19 | 整流柜進(jìn)出水溫差Δt/℃ | ≤3.5 | |
20 | 噪聲/dB | ≤70 |
5 結(jié)語(yǔ)
1)近年來(lái)國(guó)產(chǎn)電解鋁用整流電源設(shè)備的技術(shù)水平有了很大的提高,能夠滿足鋁電解工程技術(shù)改造和新建項(xiàng)目的要求。
2)為了解決大電流交變磁場(chǎng)問(wèn)題,整流主電路的連接結(jié)構(gòu)有三種可選擇形式,其中以同相逆并聯(lián)結(jié)構(gòu)獲得的效果最佳。
3)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的整流器件和快速熔斷器在技術(shù)水平方面比較接近,二者之間的匹配很重要。
評(píng)論