[实用新型]一体化真空自耗炉整流电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种整流电源系统，尤其是涉及一种一体化真空自耗炉整流电源系统。

背景技术

近几年，有色工业随着国民经济需求得到迅猛发展，特种金属熔炼技术主要依赖技术引进，设备主要依赖进口。2003年国内某公司所使用的金属钛5吨真空自耗炉两套设备，整套引进德国某公司的技术和设备。其中，真空自耗炉配套直流电源为2套20KA/45V，一套直流电源采用饱和电抗器调压，二极管整流；另一套直流电源采用一次晶闸管调压，二次双反星带平衡电抗器二极管整流，直流输出带限流电抗。

具体而言：一套整流电源20KA/45V(饱和电抗器调压)内部结构为饱和电抗器、整流变压器及饱和电抗器控制绕组晶闸管调压部分和整流变压器二次二极管整流部分且均布置在全密闭一体化柜体内；另一套整流电源20KA/45V(一次晶闸管调压)内部结构为整流变压器、平衡电抗器、限流电抗器及一次晶闸管调压和二次二极管整流部分且均布置在全密闭一体化柜体内。两套整流电源均采用密闭整流柜结构型式(相当国标GB-IP40)，防尘、防强磁场发热。

两套真空自耗电弧炉整流电源20KA/45V配一套真空自耗电弧炉，电源可独立稳流运行，也可并联稳流运行；电源可本地控制，也可远程控制。实际使用时，通过后台工控机实现真空自耗电弧炉按冶炼工艺曲线进行生产过程自动化控制。该电源在焊接时，设有专用起弧电源，起弧容易并不断弧；熔炼时，弧流稳定并跟随给定调节不断弧。同时，电源也能承受工作短路电流的冲击。另外，两套整流电源并列稳流运行，组成12相整流电路，并且两套整流电源公用一套独立纯水冷却装置。

但是，上述整流电源在实际使用过程中还存在以下主要问题：1、采用饱和电抗器调压时，设备体积大(宽3000mm)，制造成本高，效率低，电流调节速度慢(几百毫秒～几秒)；采用晶闸管调压时，设备体积较小(宽2000)，制造成本较低，效率较高，电流调节速度快(20～100毫秒)。因此目前均采用晶闸管调压方案。

2、采用一体化整流电源要求变压器、电抗器结构紧凑、外形安装尺寸小，因而变压器、电抗器均采用干式水冷，整流变一次、二次交叉叠绕，绝缘处理不好，长期高温运行造成绝缘击穿短路，从而导致整流变损坏。

3、运行过程需短路，造成二次电源谐波大，二极管过电压损坏。

以上故障均造成整流电源无法正常运行，需停电检修，严重影响正常生产计划。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一体化真空自耗炉整流电源系统，其电路设计合理、结构一体化、操作简便且性能稳定可靠，能避免现有真空自耗炉整流电源在实际使用过程中所出现的多种故障问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种一体化真空自耗炉整流电源系统，其特征在于：包括接有两路三相供电线路的整流电源柜、对应安装在整流电源柜内的两套整流电源系统和布设在整流电源柜内部的散热装置，所述两套整流电源系统并联组成一个等效十二相电源整流电路；所述整流电源系统包括串接在所述三相供电线路中的智能电源投切装置和两级整流调压电路、接在所述三相供电线路上且整流调压前对所述三相供电线路中的三相交流电源进行无功功率补偿的功率补偿电路、串接在经所述两级整流调压电路两次调压整流后的直流供电线路中的限流电抗器以及对智能电源投切装置和晶闸管相控调压整流电路进行控制的综合控制系统；所述两级整流调压电路包括初级整流调压电路和次级整流调压电路，所述初级整流调压电路为整流变压器，所述次级整流调压电路为晶闸管相控调压整流电路。

所述整流变压器为带平衡电抗器的双反星形整流变压器，所述双反星形整流变压器由一个一次绕组和两个二次绕组组成，所述两个二次绕组均为星形连接且二者的中点N1和N2之间通过平衡电抗器进行连接，所述两个二次绕组的匝数相同且极性相反；晶闸管相控调压整流电路由分别串接在所述两个二次绕组六相线路中的六个晶闸管组成。

还包括对经所述两级整流调压电路两次调压整流后所得到的直流电流进行实时检测的电流检测单元、对所述两套整流电源系统中所用各用电元件所接母线的温度进行实时检测的温度检测单元和由所述综合控制系统进行控制的告警单元，所述电流检测单元、温度检测单元和告警单元均与所述综合控制系统相接。

所述散热装置为水冷式散热器，所述水冷式散热器包括散热器、与所述散热器相接的冷却水管道、安装在冷却水管道出水口上的水咀和连接冷却水管道用的法兰；所述综合控制系统与安装在冷却水管道上的通断控制阀门相接。