CN100461574C - 直流侧带保护装置的供电整流*** - Google Patents

直流侧带保护装置的供电整流*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大电流直流侧带保护装置的供电整流***，特别是涉及一种针对多台或单台整流***的直流母线上没有快速分断开关，当整流器产生内部短路故障时，可迅速切断和隔离故障点的直流供电整流***。在每个整流机组直流输出直流隔离开关(7)的前端设置一个能够随高压交流断路器(2)同时关闭且具有反向阻断功能的直流无触点隔离开关装置(6)。本发明解决了原来直流供电***由于直流侧没有快速分断开关，不能够及时切断直流侧负载，由于直流负载的反电势作用继续使故障恶化的问题。大大提高了整流***的运行可靠性。

Description

直流侧带保护装置的供电整流***
所属技术领域
本发明涉及一种大电流直流供电整流***，特别是涉及一种针对多台或单台整流***的直流母线上没有快速分断开关，当整流器产生内部短路故障时，可迅速切断和隔离故障点的直流侧带保护装置的供电整流***。
背景技术
大电流直流用电负荷电压通常不超过1800V DC，直流电流却达到几十甚至几百千安，为其供电的整流***往往是多台整流设备并联组成一个直流供电***，例如：一个300kA，1300V的电解铝生产***就需要5～6台整流设备并联为其供电，为了实现当整流装置内部发生短路故障能够快速切断电源，整流装置设计时在直流支母线上设置反向电流检测装置，当发生短路时电流向短路点流入，流经***母线上局部电流方向发生改变，反向电流检测装置动作输出跳闸信号作用于所有并联运行的整流机组交流侧的断路器切断交流侧电源，但该方法存在下述缺陷，首先，一个整流机组直流侧发生短路故障时必须同时将并联运行的所有整流机组全部停电，另外，由于直流侧没有快速分断开关，不能够及时切断直流侧负载，往往由于直流负载的反电势作用使故障继续恶化。
发明的内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直流侧带保护装置的供电整流***，目的是当一个整流机组发生短路故障时能够切断本机组交流侧断路器的同时，快速切断直流负载侧母线以实现彻底隔离故障点，减少由于一个整流机组局部故障造成大面积停电的概率，防止故障范围扩大，提高整个直流供电整流***的供电可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：直流侧带保护装置的供电整流***，在每个整流机组直流输出直流隔离开关的前端设置一个能够随高压交流断路器同时关闭且具有反向阻断功能的直流无触点隔离开关装置。
所述的直流无触点隔离开关装置的输出端与直流隔离开关和辅助控制箱相连，辅助控制箱与微机保护单元连接，微机保护单元与高压交流断路器的输入端连接。
所述的直流无触点隔离开关装置是由晶闸管元件、用于控制晶闸管元件动作的晶闸管元件触发装置构成。
所述的晶闸管元件至少两个，晶闸管元件间并联连接。
所述的直流无触点隔离开关装置可由直流断路器来代替。
本发明的优点和效果如下：
本发明是对原有整流***增加了一个具有能够随高压交流断路器同时关闭且具有反向阻断功能的无触点晶闸管快速分断装置，即直流无触点隔离开关装置，它解决了原来直流供电***由于直流侧没有快速分断开关，不能够及时切断直流侧负载，由于直流负载的反电势作用继续使故障恶化的问题。减少由于一个整流机组局部故障造成大面积停电的概率，防止故障范围扩大，提高整个直流供电整流***的供电可靠性。大大提高了整流***的运行可靠性。
附图说明
图1是本发明直流侧带保护装置的供电整流***的结构示意图。
图2是图1中直流无触点隔离开关装置的实施例一结构示意图。
其中：1、高压交流母线，2、高压交流断路器，3、调压整流变压器，4、整流装置，5、直流支母线，6、直流无触点隔离开关装置，7、直流隔离开关，8、直流汇流正母线，9、直流汇流负母线，10、微机保护单元，11、辅助控制箱，12、晶闸管元件。
具体实施方式
下面对发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
实施例一：
电解铝生产过程是一个连续过程，这就要求为电解铝生产线提供电源的整流***可靠运行，图1为直流侧带保护装置的供电整流***结构示意图，直流供电整流***由多个整流机组并联构成，为保证直流供电的安全性和可靠性，当某个整流机组发生故障时，必须快速隔离故障机组。现有的直流供电整流***是由高压交流母线1、高压交流断路器2、调压整流变压器3、整流装置4、直流支母线5、直流隔离开关7、直流汇流正母线8、直流汇流负母线9、微机保护单元10、辅助控制箱11构成。本发明直流侧带保护装置的供电整流***是在每个整流机组直流输出直流隔离开关7的前端设置一个能够随高压交流断路器同时关闭且具有反向阻断功能的直流无触点隔离开关装置6。直流无触点隔离开关装置6的输出端与直流隔离开关7和辅助控制箱11连接，辅助控制箱11与微机保护单元10连接，微机保护单元10与高压交流断路器2的输入端连接。各高压交流断路器2与高压交流母线1连接。
上述直流无触点隔离开关装置6是由晶闸管元件12构成，如图2所示，它可以是一个晶闸管元件12，也可以是由两个以上晶闸管元件12构成，当采用两个以上晶闸管元件12时，晶闸管元件12间为并联连接。直流无触点隔离开关装置6的具体结构为：晶闸管元件12(该晶闸管元件的数量应根据直流电流的大小来合理确定)；用于控制晶闸管元件动作的晶闸管元件触发装置；用于晶闸管元件冷却的冷却水装置，该装置可以与硅整流柜共用一套，也可以单独设置。本发明利用晶闸管元件12的反向阻断特性和可控快速导通关断特性，根据实际应用的电流大小选择多个晶闸管元件12并联，直流无触点隔离开关装置6的晶闸管元件触发装置的电源采用交流同步电源以达到与高压交流断路器2同步动作，当高压交流断路器2与直流无触点隔离开关装置6之间的设备发生故障时，微机保护单元10对高压交流断路器2发出跳闸信号，同时微机保护单元10通过辅助控制箱11对直流无触点隔离开关装置6发出关闭和反向阻断信号，利用晶闸管元件12的单向导通反向阻断的特性来隔离其它非故障机组的电流和直流负荷反电势产生的电流向故障点流入，从而达到快速完全隔离机组的目的。
实施例二：
实施例一中所述的直流无触点隔离开关装置6也可以采用直流断路器代替，起到隔离其它非故障机组的电流和直流负荷反电势产生的电流向故障点流入的目的，其它结构同实施例一。

Claims (4)

1.直流侧带保护装置的供电整流***，其特征在于在每个整流机组直流输出直流隔离开关(7)的前端设置一个能够随高压交流断路器(2)同时关闭且具有反向阻断功能的直流无触点隔离开关装置(6)，直流无触点隔离开关装置(6)的输出端与直流隔离开关(7)和辅助控制箱(11)相连接，辅助控制箱(11)与微机保护单元(10)连接，微机保护单元(10)与高压交流断路器(2)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的直流侧带保护装置的供电整流***，其特征在于所述的直流无触点隔离开关装置(6)是由晶闸管元件(12)、用于控制晶闸管元件动作的晶闸管元件触发装置构成。
3.根据权利要求2所述的直流侧带保护装置的供电整流***，其特征在于所述的晶闸管元件(12)至少两个，每个机组晶闸管元件(12)间并联连接。
4.根据权利要求1所述的直流侧带保护装置的供电整流***，其特征在于所述的直流无触点隔离开关装置(6)可由直流断路器来代替。
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