整流機(jī)組的綜合保護(hù)

摘要：對整流機(jī)組進(jìn)行有效的保護(hù)是保證企業(yè)中安全生產(chǎn)的最基本的保證，本文就主要對大功率硅整流機(jī)組的各種保護(hù)裝置及保護(hù)原理進(jìn)行簡單分析，對于整流機(jī)組的綜合保護(hù)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：大功率硅整流機(jī)組；綜合保護(hù)；保護(hù)原理

在大功率硅整流機(jī)組中，系統(tǒng)中通常具有較大的功率，并且機(jī)組中輸出的直流電流與電壓也具有較高的值，這使得機(jī)組在工作的過程中具有較大的功耗，這就使得對機(jī)組進(jìn)行有效的保護(hù)顯得非常的必要，本文就針對整流機(jī)組的綜合保護(hù)予以簡單分析。

1.整流機(jī)組中的整流變壓器、調(diào)壓器本體的保護(hù)

整流變壓器及有載調(diào)壓器是整流機(jī)組中的重要的組成部分，如果不對其進(jìn)行有效的保護(hù)，將會(huì)對整流機(jī)組的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，對其進(jìn)行保護(hù)的最基本的保護(hù)方法是采用瓦斯繼電器來進(jìn)行保護(hù)，通過該種保護(hù)方式能夠?qū)⒆儔浩鲀?nèi)部的各種故障很好的反映出來，如，鐵芯的損壞、相間短路、層間短路、絕緣擊穿等，對于這種故障，瓦斯繼電器都能對其進(jìn)行有效的動(dòng)作，為了對相關(guān)的故障進(jìn)行有效的控制，采用該種保護(hù)方式既可以直接使高壓的開關(guān)斷路柜中的斷路器進(jìn)行跳閘動(dòng)作，又可以發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號，使工作人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障，并對其進(jìn)行有效的處理，如果變壓器長期處于較高的溫度下進(jìn)行工作，會(huì)對變壓器油的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此在變壓器工作的過程中，對其運(yùn)行過程中的溫度進(jìn)行有效的監(jiān)測是非常必要的，一般會(huì)采用溫度控制器來完成相關(guān)的溫度監(jiān)測的工作。

2.整流機(jī)組中的交流側(cè)過流保護(hù)

在整流機(jī)組中具有較多的變壓器閥側(cè)繞組，尤其是在大功率的整流機(jī)繞組中，在運(yùn)行的過程中具有較大的電流值，在對其內(nèi)部的故障進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)時(shí)，采用普通的保護(hù)方法是很難實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)的，如果想要對整流機(jī)組中的直流與交流中的各種內(nèi)部故障實(shí)施有效的保護(hù)，可以采用合理的過流保護(hù)，以便于對故障發(fā)生時(shí)的交流電源進(jìn)行快速的切斷，其接線方式如圖1所示。

上圖中的過流保護(hù)接線方式是兩相的三繼電器接線方式，相比于兩相的兩繼電器的接線方式具有較多的優(yōu)點(diǎn)，將其與三相三繼電器的接線方式相比，能夠有效的節(jié)省電流互感器的臺(tái)數(shù)，如果將其應(yīng)用于小電流的系統(tǒng)中，具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中具有非常廣泛的應(yīng)用。

3.整流機(jī)組中的純水冷卻系統(tǒng)的保護(hù)

由于大功率硅整流器在運(yùn)行的過程中具有較大的電流，運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，這就使得整流器會(huì)運(yùn)行于較高的溫度中，對于整流器的正常運(yùn)行是很不利的，為了對整流機(jī)組實(shí)施有效的保護(hù)，應(yīng)用純水冷卻系統(tǒng)對其內(nèi)部的整流元件及橋壁進(jìn)行有效的冷卻，以便于整流器在正常的溫度環(huán)境中進(jìn)行工作，因此，在對其進(jìn)行純水冷卻系統(tǒng)的保護(hù)過程中，要對相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)，另一方面，還要為該冷卻系統(tǒng)設(shè)置相關(guān)的報(bào)警設(shè)施，以便于在冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警，通知相關(guān)的工作人員對故障及時(shí)的予以處理，純水的溫度、壓力、電阻率等都是對純水冷卻系統(tǒng)的工作性能進(jìn)行衡量的重要參考指標(biāo)，如果其電阻率的值處于較低水平，會(huì)導(dǎo)致整流元件與整流壁的絕緣程度出現(xiàn)一定的降低變化，是機(jī)組在運(yùn)行的過程中容易出現(xiàn)局部的短路，對整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，在純水冷卻系統(tǒng)的正常工作的過程中，對其純水的電阻率進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測時(shí)非常必要的。

4.整流機(jī)組中的整流器的保護(hù)

4.1.快速熔斷器的過流保護(hù)

快速熔斷器能夠?qū)?nèi)外部的短路電流進(jìn)行切斷處理，能夠?qū)ο嚓P(guān)的硅整流二極管進(jìn)行有效的保護(hù)，快速熔斷器具有功耗小、體積小、斷路容量大等諸多的優(yōu)點(diǎn)，能夠在不產(chǎn)生過電壓的情況下，在電路中實(shí)施快速的限流作用，由于它能夠在短路電流快速上升之前就對將其進(jìn)行切斷，對電路具有非常好的保護(hù)作用。

并且在進(jìn)行快速熔斷器的接入工作時(shí)，接入方法非常的簡單，只需要將其串入到整流二極管中就可以了，如果在整流機(jī)組的工作過程中，出現(xiàn)了整流元件的反向擊穿現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生非常大的故障電流，當(dāng)該電流從快速熔斷器中流過時(shí)，能夠迅速的產(chǎn)生熔斷作用，相應(yīng)的副熔絲也會(huì)隨之出現(xiàn)熔斷，相應(yīng)的觸點(diǎn)閉合之后，會(huì)接通報(bào)警回路產(chǎn)生報(bào)警。

4.2.操作過電壓的保護(hù)

出現(xiàn)以下的幾種情況時(shí)，在整流機(jī)組中的整流變壓器中會(huì)出現(xiàn)操作過電壓，即：（1）當(dāng)整流機(jī)組中的電源側(cè)中的高壓斷路器與空載整流變壓器接通時(shí)；（2）整流變壓器在工作的過程中出現(xiàn)了較大的變化，并且其網(wǎng)側(cè)的電壓表現(xiàn)為高電壓時(shí)；（3）當(dāng)整流機(jī)工作的過程中出現(xiàn)空載時(shí)，如果將有載的調(diào)壓器的一側(cè)斷路器進(jìn)行切斷，會(huì)引起繞組分布電容中的電壓幅值出現(xiàn)非常高的震蕩，如果不對電路進(jìn)行有效的保護(hù)，很容易出現(xiàn)過電壓。通常情況下，在對整流機(jī)組中的過電壓進(jìn)行保護(hù)時(shí)，采用的是壓敏電阻，在正常的工作狀態(tài)下，該電阻元件表現(xiàn)出高電阻的狀態(tài)，如果電路中出現(xiàn)了過電壓，其電阻率會(huì)迅速的大幅度的增加，并吸收電路中的浪涌能量，對電路實(shí)施有效的保護(hù)。

4.3.換相過電壓的保護(hù)

在整流元件進(jìn)行換相的過程中，會(huì)因?yàn)檩d流子的積累作用而產(chǎn)生過電壓，并且能夠達(dá)到很高的電壓值，為了防止在此過程中對硅整流二極管產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損害，需要將相關(guān)的電容保護(hù)并接與其陽極與陰極之間，由于電容兩端能夠保持穩(wěn)定的電壓，還會(huì)對電路中的浪涌電壓產(chǎn)生一定的吸收作用，同時(shí)為了避免因?yàn)殡娐分械恼袷幾饔檬够芈分挟a(chǎn)生瞬間劇增的電流，需要在電路中串入一定阻值的換相電阻。

結(jié)束語

整流機(jī)組在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)故障是不可避免的，為了防止相應(yīng)的故障對整個(gè)整流機(jī)組產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，對其進(jìn)行有效的保護(hù)是非常必要的，本文就對其整流變壓器、調(diào)壓器的保護(hù)，過流保護(hù)，純水冷卻系統(tǒng)的保護(hù)及整流器的保護(hù)進(jìn)行了簡單分析。

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作者簡介：劉順國（1960.4-）男，浙江寧波，大專，工程師，企業(yè)高壓電氣管理，中鋼集團(tuán)新型材料（浙江）有限公司，浙江省長興縣