一种新型整流元件均流在线测试方法

1、一种新型整流元件均流在线测试方法摘要:应用温度均流系数计算法判别整流柜桥臂整流元件的 出力状况，研究了在实际操作中与传统的测量快速熔断器两 端电压降相比，具有较高的安全性及可靠性，同时与在线均 流测试仪相比，具有成本低及稳定性高等特点整流元件均 流系数是衡量整流柜元件出力能力及均匀度的重要指标通过多年的摸索研究，以及对相关数据的采集分析对比，提出温度均流系数的理念,以整流元件测量的温度,根据计算公式，可方便地推导出桥臂元件以及整流柜出力状况，是一种 判别整流柜元件均流出力状况的有效方法.关键词: 整流元件；温度；均流系数；在线测试中图分类号：tp216. 1文献标志码：ba new onlin

2、e measurement method of rectifiercomponent current balancezhao hu, liu tao, chen li, hu bin(henan shenhuo coal and electricity co. , ltd,yongcheng 476600, china)abstract：the rectifier current balance coefficient is an important index to measure the rectifier output capacity and the evenness of curre

3、nt division. based on our researches through years and the analysis of all collected data, the concept of temperature balanee coefficient is introduced. by measuring the temperature of the rectifier components, the output capacity of the bridge leg modules and the rectifier cabinet can be easily der

4、ived from the formula of the temperature balance coefficient computation. this is an efficient way to determine the current balance and output capacity of the rectifier cabinet components. comparing to the traditional way of measuring the potential drops at both sides of the rapid fuse, the operatio

5、n of this method is much safer and more reliable. comparing to an online rectifier tester, it has advantages of low cost and high stability.key words：rectifier components ； temperature ； current balance coefficient； online measurement0前言在电解冶炼行业中，普遍釆用二极管或可控硅等整流元 器件作为变流装置来实现整流输出的目的随着国家对高能 耗行业的调控，越来越多的

6、电解冶炼企业开始通过提高直流 输出的电压、增大直流电流的输出，来达到节能减排的目的.二极管和可控硅是当今主流整流元器件，因此他们的耐 压及电流随着电解冶炼市场的需求也得到了极大的提高单 只整流管电流已达到5 ka以上、耐压也在5 kv以上.随着 生产规模的扩大，部分电解铝企业整流系列的额定电压达到 1 kv以上，系列电流在400 ka以上.大型的整流系列普遍单 台整流机组为12相脉冲整流，于是整个系列就构成4x12 相、48脉冲或6x12相、72脉冲等整流系列.在电解生产中，整流柜每相桥臂上并联的整流元器件运 行性能的好坏至关重要均流条件较差的整流柜在运行中如 不被发现或发现不及时，将可能造成

7、元器件爆炸、甚至整流 柜爆炸等严重后果.1整流柜均流测试方法及优缺点在电解行业中，传统的整流元件测试方法主要有以下几 种：(1) 用万用表测量每只快速熔断器两端的电压降，通 过测算电压降来推测整流元器件的均流情况.优点：投资省.缺点：操作不方便；随着整流系统电压的升高，这 种测量方法存在严重隐患，易发生因误操作而造成整流柜爆 炸事故，人员安全性得不到保障；由于电流实时波动，万 用表测量读取的数据误差大；(2) 在整流柜内安装在线均流测试仪.优点：能够实现对整流柜内整流元件出力情况进行实 时监测；操作人员人身安全得到了有效保证.缺点：投资大一台整流柜就需投资35万元，整个 系列则需3050万元；

8、测量头易损坏.由于整流柜震动较 大，夹在整流元件与快速熔断器间的测量传感头极易损坏； 一只测量传感头损坏，会引起整个整流柜的均流统计值发 生错误而不能正常监控，而更换测量传感头就必须停电才能 更换，况且布线较多，存在引发整流柜短路爆炸的隐患.到目前为止，上述问题还没有得到很好的解决为此， 一些电解铝企业在安装投运不久，就因为在线均流测试仪存 在以上问题，而最终将在线均流测试仪装置予以拆除. 2整流元件红外线测温均流系数计算法由于传统的整流元件测试方法均存在一定的缺陷，于 是，一种新型的整流元件在线测试方法，即整流元件红外线 测温均流系数计算法应运而生本方法简单易行、较为实用, 即：通过利用红外

9、线测温仪对整流元器件定时进行温度测 量，然后将每个整流元器件测量数据记录下来并进行换算. 主要工作内容如下：(1)用红外线测温仪对每个整流元件进行测温，并根据记录的数据，分别计算出每个桥臂整流元件的温度平均 值，通过整流柜均流系数公式推算，得出整流柜桥臂的元件 温度系数;(2)与原传统测量快速熔断器两端的毫伏压降计算得来的均流系数相比，经实践推出，当温度系数k低于0.8时, 要进行元件均流的调整，即并联元件温度相差20 £时，就 要引起注意，进行重点监测；(3) 温度测试法样表见表1 (见下页).表1为4#机组a柜整流柜元件温度测量记录表计算公 式为：式中：zc为同一相桥臂并联元件温

10、度之和；n为并联元件数；cm为元件最大温度.(4) 快熔两端电压降测试法样表见表2 (见下页)表2为4#机组a柜整流柜元件均流测量记录表计算公式为：式中：工v为同一相桥臂并联元件快熔毫伏压降之和；n为并联元件数；vm为最大毫伏压降.(5) 传统整流元件压降测试法与温度测试换算的对比:通过表1与表2的综合对比，快熔两端电压降较大的整 流元器件温度也相应偏高，可推断出整流元器件温度与整流 元器件出力一致，即元件输出电流大，则温度相应偏髙.通过表1的计算，可较为直观地看到每个元件臂均流情 况，以及整个整流柜的均流情况，并由此作为整流柜安全运 行的一个重要监控参数这一措施的采用，不仅能够可靠地 保证操作人员的人身安全，同时又能避免整流柜爆炸事故的 发生.3结论整流元件红外线测温均