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1、直流智能均流仪的原理与技术一、均流仪在整流系统中的重要性1、均流度是变流器的一个重要技术指标在国际电工委员会IEC146.1-1（1991）《半导体变流器》和国家标准GB/T3859.1〜《半导体变流器》及DB/T8740—1998《电化学用整流器》中，都把均流度列为重要技术性能指标z—,均流度越高，整流器（用于整流的电力变流器）性能越好。2、均流度与均流调整随着铝电解等电化学工业技术快速发展，对强直流（大电流、高电压）供电系数的要求也越来越高。整流机组数増加，单积容量増大。虽然单个整流硅二极管和对控硅容量也越来越大，但整流器内仍需几十至几
2、订个并联支路，才能满足大电流输出的要求。在电力半导体器件并联时，在各并联支路之间会开通时间差异和因正向电压降差或因支路间存在互感以及处于直流母线不同位置等原因而引起电流分配不均。因此，需要采取必要的均流措施，如在保证器件安装压力及支路小各连接面压力均匀一致的条件下，釆取选配器件参数（正向压降、开通时间），采用串联均流电抗器、电阻、互感器等办法来解决各支路间电流分配不均问题，以达到提高电流均衡度的目的。电流均衡度（乂称均流系数）。3、制造厂为用户提供均流系数保证值整流器制造厂，按国家规定标准，在设备技术说明卩中，把均流系数作为主要技术参数给出
3、,并予以保证。包括：1、同一桥臂各整流管Z间的均流系数；2、同一整流柜各桥臂Z间的均流系数；3、同一机组两个整流柜Z间的均流系数；4、各机组Z间的均流系数。并在供货合同技术文件中给出相应的额定损耗保证值。4、均流与损耗有密切关系在达到规定的均流系数下，整流柜额定负载下的损耗视为额定损耗。均流系数越高，损耗越小，整流效率越高。反之，均流系数越低，损耗越人，整流效率越低。整流器均流性能好坏，主耍取决于各整流支路总电阻和支路间互感。支路总电阻为整流管内阻、快熔内阻及支路内所有接触电阻Z和。支路总电阻受温度高低，电流大小和连接血接触压力变化而变化。
4、尤其是大功率高电压的整流设备，山于运行中震动大，其变化更为严重。如果不进行均流监测，并及时进行均流调整，经过一年左右运行后，同臂各整流管之间的均流系数，一般只有0.6〜0.8左右。实际运行屮，支路总电阻决不会变小，而是不断变人，所以损耗也在不断增加。乂因为各支路总电阻变化不可能一致，所以各支路间的均流状况不断变化。变坏的均流状况，导致整流柜磁场分布不均匀状况加重，从而引起漏磁场局部集中现象加重，造成装冒内涡流损耗和杂散损耗增加。图1是整流柜每个整流臂电原理示意图，其等效电路如图2所示，电阻Rl-Rn为每个整流管的内阻、所有的接触电阻、熔断器
5、内阻、整流臂电阻的总和，II-In为流过每只整流管的电流，Is为幣流臂的输出电流。整流臂总的热损耗：P=I12XR1+I22XR2+...+In2XRn....（1）当理想均流时,Il=I2=...=In,此时RI=R2=...=Rn,假定n=3,ll=I2=I3=Is/3,R1=R2=R3=RO,EP每臂有3只正向整流管,总的热损耗:P=3XI12XRO=（Is2XR0）/3=O.333X（Is2XRO）假定由于接触电阻的增大使得R1增加30%,即R1=1.3RO,因各整流管的电压差相等，所以通过的电流与电阻成反比，但总的电流不变（工作在
6、稳流状态），Is=Il+I2+I3;I1XR1=I2XR2=I3XR3求得：总电阻增加&4%总电流维持不变，热损耗增加8.4%在24KA12臂的整流柜屮，每骨得平均电流2KA,每只整流管得等效电阻不小于1OOOuQ（熔断器的内阻约为30uQ,正向压降2V）,均流时每僭3只正向整流管损耗：P=O.333X（2000X2000X0.001）=1332W整流柜得总热损耗等于（正向幣流管+负向幣流管）X臂数：P=1332X12=15984W当有1/3的整流管因工作不良阻抗增加20%,总的热损耗增加8.4%,即1342W,同时冷却系统为了维持恒温运行
7、增加的消耗也不小于1342W,每日多消耗电能最少64度。注：以上计算假定熔断器的内阻不随温度、电流的变化而改变，实际中熔断器的内阻随温度、电流的增加显著上升，其损耗明显增加。5、均流与整流管的安全运行当整流柜内某只整流管电流（平均电流）减小吋，其他整流管电流会增加以补偿输出电流的减小。在三相桥式整流系统中，整流管峰值电流m的增加量约为平均电流增加量的3倍5的增加引起发热量的急剧增加，因热量正比于inf,使整流管结温升急剧增加。过高的结温升将加速管子老化，縮短使川寿命。甚至引起击穿电压下降，严垂时造成热击穿损坏。而一个整流管损坏，势必引起系统
8、均流状况进一步恶化。整流管工作时的电流波形如图3所示t:整流管的导通时间（单位mS）,在三相整流系统中，最大值6.7mSoIm：整流管电流的峰值1皿=平均电流X20/t当系统中某
