[发明专利]一种大功率整流装置及直流换极系统

说明书

本发明公开了一种大功率整流装置及直流换极系统，所述整流装置包括整流二极管和投切开关，所述整流二极管分为两组，一组为正向二极管组，另一组为反向二极管组，每个整流二极管均串接有一个投切开关，通过该投切开关的投入与切断控制该整流二极管支路的吸合与断开。所述直流换极系统基于标准的带平衡电抗器的双反星型整流电路加上述整流装置组成。通过采用本发明所述的直流换极系统可实现大功率设备的直流极性的频繁切换，通过在整流装置中采用真空接触器，使直流极性切换的操作动作更可靠、更安全，接触元件热损耗大大降低，投切元件的使用寿命大大延长。而且更进一步实现了正负电极的带载切换，为生产中的带载断电保护提供了更多手段。

技术领域

本发明涉及大功率电能传输技术领域，尤其涉及一种大功率整流装置及直流换极系统的改进。

背景技术

目前，工业生产中经常使用直流刀闸在整流装置的直流输出侧进行极性切换，但由于刀闸自身的限制，在大功率电能传输的使用过程中存在接触元件过热、拉弧、绝缘损坏、寿命短等诸多问题。

在先技术“直流母线换极的配置结构”(申请号：201020658765.1)公开了一种直流母线换极的配置结构，在整流变压器装置上端装设直流刀开关进行输出正负极的切换，该技术就是在整流的直流侧进行切换。在先技术“整流器正负电极的转换装置”(申请号：201110128508.6)公开了一种整流器正负电极的转换装置，使用定触板和动触板结构，用液压驱动装置压紧接触面，该技术也是在整流的直流侧进行切换，存在接触面接触不良的情况，同时需要液压驱动系统，牵扯到流体类设备的安装使用，不易推广。在先技术“一种整流装置直流刀开关检修用隔离装置”(申请号：201410098816.2)公开了一种整流装置直流刀开关检修用隔离装置，该技术同样是在整流的直流侧进行切换，使用多组直流刀，在实际应用过程中存在上述同样问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种大功率整流装置及直流换极系统，以及一种采用了该系统的直流冶炼炉，该整流装置通过采用真空接触器在整流二极管支路进行切换，有效避免了传统方式中接触元件过热、拉弧、绝缘损坏、寿命短等诸多问题。同时因为该直流换极系统电气结构的改进满足了正负电极频繁切换的要求，为本发明提出的一种新型直流冶炼炉的工艺设计提供了支撑，使其可通过电流正负极的频繁快速切换有效避免或者减少断电极现象，保证生产的顺利进行。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种大功率整流装置，包括整流二极管和投切开关，所述整流二极管分为两组，一组为正向二极管组，另一组为反向二极管组，每个整流二极管均串接有一个投切开关，通过该投切开关的投入与切断控制该整流二极管支路的吸合与断开。

进一步的，所述正反向二极管组每组中各二极管逐个串接的投切开关为一组同时受控的真空接触器组。

更进一步的，所述正反向二极管组对应的两组真空接触器组通过DCS控制系统进行互锁，以使两组真空接触器组不会同时吸合。

一种采用上述任一技术方案所述整流装置的直流换极系统，所述系统基于标准的带平衡电抗器的双反星型整流电路，由三相变压器、原边A相绕组、原边B相绕组、原边C相绕组、正向导通二极管、反向导通二极管、正向二极管投切主触点、反向二极管投切主触点、平衡电抗器、负载、副边A相同名端绕组a、副边C相异名端绕组c’、副边B相同名端绕组b、副边A相异名端绕组a’、副边C相同名端绕组c、副边B相异名端绕组b’、直流汇流排M、直流汇流排N组成；其中，副边A相同名端绕组a对应的支路中与正向导通二极管并联一个反向导通二极管，又用正向二极管投切主触点控制正向导通二极管的投切，反向二极管投切主触点控制反向导通二极管的投切；其余，副边C相异名端绕组c’、副边B相同名端绕组b、副边A相异名端绕组a’、副边C相同名端绕组c、副边B相异名端绕组b’的电气结构布置与前述副边A相同名端绕组a相同。

一种直流冶炼炉，所述冶炼炉的直流电源供电端采用了上述技术方案所述的直流换极系统。