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一拖二中頻電爐采用12脈沖整流線路。這種線路有三個優點:(1)諧波干擾小,(2)整流器工作在全導通狀態,電壓和電流始終同相位,因此無論輸出功率大小,中頻電源的電網側功率因數始終大于0.95。
中頻電源的整流變壓器采用了D/Y-11,d0接線形式,變壓器的二次有二組三相輸出,
這二組輸出的線電壓相等,都是575V,但是相位相差30o。二組輸出分別接I和II組整流橋。
通常的三相6脈沖橋式整流線路在工作時會對電網產生5次,7次,11次,13次和更高次的諧波干擾電流,這些諧波電流的大小分別是工頻基波電流的1/5,1/7,1/11和1/13。如果采用三相6脈沖可控硅橋式整流線路,它們工作時產生的諧波干擾有可能造成當地電網諧波超標(取決于當地電網的短路容量,短路容量應大于400MVA),或導致某些精密設備和儀器不能正常工作。
采用六相12脈沖橋式整流線路后,由于變壓器的特殊接線方法,5次,7次諧波電流將在變壓器內部相互抵消,從而使對電網的諧波干擾大幅度降低。12脈沖可控硅橋式整流線路的最低次諧波是11次,大小是工頻基波電流的1/11。上圖為一臺采用6脈沖橋式整流線路的中頻電源和另一臺采用12脈沖橋式整流線路的中頻電源諧波電流的實測值。可控硅諧振串聯逆變器具有如下優點:
(1)負載適應能力強。電爐無論是冷態,熱態,加半爐料或加滿料時,串聯逆變器都能夠輸出額定功率。也就是說在全部熔化過程中,串聯逆變器始終工作在額定輸出狀態。因此能夠提高設備利用率,加快熔化速度,降低能耗。
(2)可控硅串聯逆變器采用改變工作頻率的方法調節輸出功率,它僅需要固定的直流電壓供電。因此二個串聯逆變器能夠共用一套整流電源,實現雙向供電。這是真正的雙向供電系統,二臺電爐同時得到功率,無需任何切換開關進行電爐之間切換,在二臺電爐上,功率在0%—100%范圍內能夠任意調節。
兩組可控硅串聯逆變器組,由快速可控硅KK管、快恢復二極管ZK、緩沖模塊、控制系統、補償電容器組構成,各帶一臺爐體。使用大截面的水冷銅排保證了能量較少損失;
一套串聯諧振逆變器用的快速可控硅KK管,由KK1、KK2所示結構的幾組模塊并聯而成,觸發信號采用集中的觸發脈沖,一致性好,保證了同橋壁的可控硅同時導通、關斷;
觸發控制系統還具有防止上下橋同時導通的保護;
每只KK管均并有一只快回復二極管,為當所并可控硅由導通到受反壓關斷時所產生的過電壓及負載提供旁路;
每組本裝置前端串有一只限流電感,用來抑制電流上升率,保護可控硅安全工作;
的保護功能
控制系統的保護措施包括:
l 電網電壓高保護
l 電網電壓低保護
l 冷卻水溫高保護
l 冷卻水壓低保護
l 冷卻水流量低保護
l 可控硅過電壓保護
l 可控硅過電流保護
(4)可靠的限制功能,包括:
l 滿功率限制
l 功率限制
l 電容器工作溫度限制
l 感應線圈電壓限制
l 輸出電流限制
l 工作頻率限制
l 逆變可控硅關斷時間極限限制
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當出現限流,限壓,頻率限制等時,系統自動進入相應的限制功能,有效的避免了由于瞬間加料過多等引起的誤保護,當系統退出限制功能后,自動恢復正常工作狀態。