12脈波整流變壓器兩臺晶閘管整流器之間的兼容問(wèn)題
重慶路之生科技:在12脈波整流電路中,整流主電路是由兩臺6脈波晶閘管整流橋組成的。二者之間的相位角(或控制延遲角)相差30°,由兩組完全獨立的閥側繞組供電。
整流裝置在運行過(guò)程中會(huì )導致電網(wǎng)各點(diǎn)電壓波形產(chǎn)生畸變,干擾電網(wǎng)上其它電氣設備的正常運行。同理,電網(wǎng)的擾動(dòng)超過(guò)一定極限時(shí),也會(huì )導致整流裝置規定性能的下降,使其運行中斷、甚至損壞。這就是整流器與所在電網(wǎng)的兼容性問(wèn)題。按國標GB10236-88的規定,兼容的含義是:第一,整流器對電網(wǎng)系統的干擾在電網(wǎng)的容許范圍之內;第二,整流器接入電網(wǎng)后,整流器進(jìn)線(xiàn)上的電壓波動(dòng)、頻率、波形等參數的擾動(dòng)(包括其本身接入后引起的擾動(dòng))應低于所選整流器的抗電網(wǎng)干擾極限值。
按照國標GB1023688的規定,B級抗擾等級的整流器允許的換相缺口極限值是:最大深度為40%;最大寬度為30°;最大面積為最大深度與最大寬度之積的1/10,即40×30×0.1=120。換相缺口過(guò)大,會(huì )造成觸發(fā)失敗、誤觸發(fā)或整流器工作不穩定。一個(gè)典型的6脈波整流器其閥側的電壓換相缺口波形如圖3所示。電網(wǎng)換相的變流器在換相期間,參與換相的兩相交流端子被瞬間短路,使變流器閥側線(xiàn)電壓突降到接近于零,而導致電壓波形出現缺口。
在大型整流系統中,直流回路存在著(zhù)很大的電感。當直流電壓出現快速波動(dòng)時(shí),電感中的儲能被逆變饋送給電網(wǎng)。這個(gè)過(guò)程中整流器實(shí)際上是做逆變運行。國外公司對用于單機組12脈波整流的整流變壓器就要求:閥側繞組解耦因子α≤10%,以避免一個(gè)橋路(整流橋)運行所產(chǎn)生的陷落(換相缺口)干擾另一個(gè)橋路(整流橋),防止產(chǎn)生換相失敗。
對于單機組12脈波整流電路,兩臺晶閘管整流橋由同一臺變壓器供電,兩閥側繞組間共一個(gè)磁路。一臺整流橋所產(chǎn)生的閥側換相缺口很大部分(80%以上)被耦合到另一組的閥側上,這就導致二者之間相互干擾。其主要影響在于:激發(fā)高頻振蕩,有可能產(chǎn)生過(guò)電壓;當延遲角大于30°時(shí),換相缺口處過(guò)高的dv/dt有可能導致晶閘管被誤觸發(fā),使整流器工作不穩定。
在武漢、長(cháng)春兩地,曾有過(guò)類(lèi)似的例子。用戶(hù)因采用單機組12脈波整流電路而導致晶閘管整流器難以可靠、穩定地運行。
對于等值12脈波整流電路,變壓器的兩個(gè)器身是完全獨立的,沒(méi)有共磁路的問(wèn)題。兩臺整流橋所產(chǎn)生的換相缺口經(jīng)整流變壓器的漏抗衰減(到20%左右)之后,相互之間的干擾小得多。一般不會(huì )超過(guò)整流器的抗擾極限。所以等值12脈波整流電路的兼容好得多。
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