整流機組的綜合保護

摘要：對整流機組進行有效的保護是保證企業中安全生產的最基本的保證，本文就主要對大功率硅整流機組的各種保護裝置及保護原理進行簡單分析，對于整流機組的綜合保護設計具有一定的參考價值。

關鍵詞：大功率硅整流機組；綜合保護；保護原理

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

1.整流機組中的整流變壓器、調壓器本體的保護

整流變壓器及有載調壓器是整流機組中的重要的組成部分，如果不對其進行有效的保護，將會對整流機組的正常運行產生嚴重的影響，對其進行保護的最基本的保護方法是采用瓦斯繼電器來進行保護，通過該種保護方式能夠將變壓器內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行有效的動作，為了對相關的故障進行有效的控制，采用該種保護方式既可以直接使高壓的開關斷路柜中的斷路器進行跳閘動作，又可以發出相應的報警信號，使工作人員及時的發現故障，并對其進行有效的處理，如果變壓器長期處于較高的溫度下進行工作，會對變壓器油的質量產生嚴重的影響，因此在變壓器工作的過程中，對其運行過程中的溫度進行有效的監測是非常必要的，一般會采用溫度控制器來完成相關的溫度監測的工作。

2.整流機組中的交流側過流保護

在整流機組中具有較多的變壓器閥側繞組，尤其是在大功率的整流機繞組中，在運行的過程中具有較大的電流值，在對其內部的故障進行差動保護時，采用普通的保護方法是很難實現有效的保護的，如果想要對整流機組中的直流與交流中的各種內部故障實施有效的保護，可以采用合理的過流保護，以便于對故障發生時的交流電源進行快速的切斷，其接線方式如圖1所示。

上圖中的過流保護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點，將其與三相三繼電器的接線方式相比，能夠有效的節省電流互感器的臺數，如果將其應用于小電流的系統中，具有靈敏度高、可靠性強的特點，在實際應用中具有非常廣泛的應用。

3.整流機組中的純水冷卻系統的保護

由于大功率硅整流器在運行的過程中具有較大的電流，運行的過程中會產生很大的熱量，這就使得整流器會運行于較高的溫度中，對于整流器的正常運行是很不利的，為了對整流機組實施有效的保護，應用純水冷卻系統對其內部的整流元件及橋壁進行有效的冷卻，以便于整流器在正常的溫度環境中進行工作，因此，在對其進行純水冷卻系統的保護過程中，要對相關的設備進行有效的保護，另一方面，還要為該冷卻系統設置相關的報警設施，以便于在冷卻系統出現故障時，系統能夠自動報警，通知相關的工作人員對故障及時的予以處理，純水的溫度、壓力、電阻率等都是對純水冷卻系統的工作性能進行衡量的重要參考指標，如果其電阻率的值處于較低水平，會導致整流元件與整流壁的絕緣程度出現一定的降低變化，是機組在運行的過程中容易出現局部的短路，對整個機組的正常運行產生嚴重的影響，因此，在純水冷卻系統的正常工作的過程中，對其純水的電阻率進行嚴密的監測時非常必要的。

4.整流機組中的整流器的保護

4.1.快速熔斷器的過流保護

快速熔斷器能夠將內外部的短路電流進行切斷處理，能夠對對相關的硅整流二極管進行有效的保護，快速熔斷器具有功耗小、體積小、斷路容量大等諸多的優點，能夠在不產生過電壓的情況下，在電路中實施快速的限流作用，由于它能夠在短路電流快速上升之前就對將其進行切斷，對電路具有非常好的保護作用。

并且在進行快速熔斷器的接入工作時，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，如果在整流機組的工作過程中，出現了整流元件的反向擊穿現象，就會產生非常大的故障電流，當該電流從快速熔斷器中流過時，能夠迅速的產生熔斷作用，相應的副熔絲也會隨之出現熔斷，相應的觸點閉合之后，會接通報警回路產生報警。

4.2.操作過電壓的保護

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

4.3.換相過電壓的保護

在整流元件進行換相的過程中，會因為載流子的積累作用而產生過電壓，并且能夠達到很高的電壓值，為了防止在此過程中對硅整流二極管產生較為嚴重的損害，需要將相關的電容保護并接與其陽極與陰極之間，由于電容兩端能夠保持穩定的電壓，還會對電路中的浪涌電壓產生一定的吸收作用，同時為了避免因為電路中的振蕩作用使回路中產生瞬間劇增的電流，需要在電路中串入一定阻值的換相電阻。

結束語

整流機組在運行過程中，出現故障是不可避免的，為了防止相應的故障對整個整流機組產生較為嚴重的影響，對其進行有效的保護是非常必要的，本文就對其整流變壓器、調壓器的保護，過流保護，純水冷卻系統的保護及整流器的保護進行了簡單分析。

參考文獻

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[2]王燦，羅隆福，李勇，許加柱，張志文.新型高效工業整流機組的運行特性分析[J].中國電機工程學報，2013（5）.

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