整流變電是氯堿行業中的重要環節,而快速熔斷器在半導體電力整流變電保護中的配置至關重要,一旦設備定型后,快速熔斷器的選用會直接影響直流供電的質量和用電的效率等整流變電參數。
電力半導體器件熱容量小,在故障狀態下必須要有快速熔斷器保護,而快速熔斷器具有與半導體器件類似的熱特性,是一種良好的保護器件。
快速熔斷器在半導體電力整流器保護中的配置一般分 2 類。
變流臂內部并聯支路配置保護式
此類型主要用于大功率和超大功率整流器的保護。當變流臂中某一支路器件因某種原因損壞時(每一支路根據設備功率不同,一般并聯幾對快速熔斷器和半導體整流元件串聯而成,圖 1 僅標出 1 對快速熔斷器與半導體整流元件),導致與之串聯的快速熔斷器保護分斷后,一般情況下僅 1 個器件出故障,并不影響整個整流器的正常運行。目前,唐山三友集團冀東化工有限公司的半導體電力整流器保護中的配置就屬于變流臂內部并聯支路配置保護式,運行效果很好。
分相配置總體保護式
此類型主要用于中、小功率整流器的保護。當某一變流臂中的器件因某種原因損壞時,導致該相快速熔斷器保護分斷后,整流器的保護將自動切斷供電電源,停止向整流器供電,氯堿行業不常用該配置,如圖2所示。
快速熔斷器的選用
也稱電壓電流法。線路變流變壓器的線電壓應低于快速熔斷器的額定電壓。經電力半導體器件與快速熔斷器串聯短路實驗驗證,以半導體額定電流乘以系數,做為所選用的快速熔斷器的額定電流。因快速熔斷器的額定電流是有效值,而半導體器件的額定電流是平均值,針對上述一類配置方案(圖1),對一代產品RSO, RS3系列(我國快速熔斷器的發展史可分為4個階段,一代是全國聯合設計的RSO, RS3系列,參數為480 A,750 V以下,分斷能力為50 kA,是一種體積較大、價格低廉、電壽命短的初級產品,目前尚有相當裝機量)而言,該系數可按整流管為1. 4,晶體管1. 2、快速晶體管為1來選配,如ZP1000配1 400 A快速熔斷器。針對上述第二類配置方案(圖2),則可依據閥電流Iv以及變流裝置的負載特性選擇快速熔斷器,再按整流器可能產生的較大故障電流,來選擇有足夠分斷能力的快速熔斷器,如50 kA或100 kA,其中50 kA為合格品,100 kA為一級品。
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