一種直流母線穩(wěn)流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流母線穩(wěn)定裝置，屬于輸電供電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電解鋁就是通過(guò)電解得到的鋁?，F(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽(yáng)極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950°C_970°C下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，既電解。整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性直流電，這就是交流電的整流過(guò)程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過(guò)整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習(xí)慣上稱單向脈動(dòng)性直流電壓。直流大母線作為鋁電解冶煉工藝生產(chǎn)的一項(xiàng)重要設(shè)備，安裝在各整流機(jī)組直流隔離開(kāi)關(guān)二次，與電解槽負(fù)載端緊密相連;其實(shí)物為鋁材質(zhì)制作的大型母線，采用分段設(shè)計(jì)，軟連接技術(shù)解決整體材料的熱伸縮問(wèn)題，母線設(shè)計(jì)采用不同數(shù)量的支持瓷瓶對(duì)母線進(jìn)行絕緣及固定安裝。直流大母線的作用有:一是將各整流機(jī)組輸出的直流電源通過(guò)其隔離開(kāi)關(guān)匯流到母線上，實(shí)現(xiàn)系列大電流的匯流作用。二是，將匯流的大電流能源，源源不斷的輸送的電解槽負(fù)載上。鋁電解直流大母線是鋁冶煉的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)著各變流裝置的匯流輸出、電流傳導(dǎo)、電能的供給等重要任務(wù)。隨著近幾年直流大母線故障日益增多，其安全、穩(wěn)定運(yùn)行也備受專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注，本文結(jié)合具體的生產(chǎn)實(shí)踐，就直流大母線的問(wèn)題、采取的措施進(jìn)行部分闡述，力求使直流大母線運(yùn)行處于最佳工作狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種直流母線穩(wěn)定裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，能夠?qū)χ绷髂妇€的電流的穩(wěn)定進(jìn)行精確控制，填補(bǔ)的直流母線的局部穩(wěn)流的空白，避免了較大的閉環(huán)控制的不精確，反應(yīng)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，能夠檢測(cè)直流母線的電流波動(dòng)，其電流波動(dòng)能夠產(chǎn)生磁力，并利用閉合的線圈組隊(duì)磁力的阻礙的作用，進(jìn)而減少直流母線上的電流波動(dòng)，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質(zhì)量，穩(wěn)定直流電流。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種直流母線穩(wěn)定裝置，包括線圈組、電流傳感器、控制器、觸點(diǎn)繼電器組、電容器組、負(fù)載繼電器、放電負(fù)載；
線圈組套設(shè)在直流母線上，線圈組上具有多個(gè)外接線端和一個(gè)輸出端，各外接線端分別對(duì)應(yīng)于與其相應(yīng)的線圈匝數(shù)；
觸點(diǎn)繼電器組，觸點(diǎn)繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點(diǎn)繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對(duì)應(yīng);控制不同的觸點(diǎn)繼電器閉合可將線圈組不同匝數(shù)的線圈組成回路;觸點(diǎn)繼電器組的控制端分別于控制器相連；
在線圈組的兩側(cè)分別設(shè)置有電流傳感器，該電流傳感器套設(shè)在母線上用于檢測(cè)母線上的電流;電流傳感器與控制器電連接并將其檢測(cè)到的電流信號(hào)發(fā)送至控制器；
電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負(fù)載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調(diào)；負(fù)載繼電器的輸出端連接放電負(fù)載的輸入端，放電負(fù)載的輸出端接地，該放電負(fù)載的電阻的大小由控制器調(diào)節(jié);所述負(fù)載繼電器的控制端與控制器相連；
所述控制器包括M⑶及分別連接M⑶的存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、通訊器、及顯示器，控制器通過(guò)逆變器與直流低壓電池相連用于供電；
控制器接收電流傳感器的檢測(cè)信號(hào)，控制器判斷該檢測(cè)信號(hào)控制觸點(diǎn)繼電器組閉合并使構(gòu)成回路的線圈組的線圈能夠減少直流母線上的部分波動(dòng)電流，或者控制負(fù)載繼電器閉合并利用放電負(fù)載減少直流母線的部分波動(dòng)電流。
[0005]上述結(jié)構(gòu)，能夠檢測(cè)直流母線的電流波動(dòng)，其電流波動(dòng)能夠產(chǎn)生磁力，并利用閉合的線圈組隊(duì)磁力的阻礙的作用，進(jìn)而減少直流母線上的電流波動(dòng)，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質(zhì)量，穩(wěn)定直流電流，此外，控制器根據(jù)電流波動(dòng)的大小選擇構(gòu)成回路的線圈的多少，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確控制，將直流母線進(jìn)過(guò)電容器與放電負(fù)載相連，能夠進(jìn)一步控制電流波動(dòng)，能夠?qū)χ绷麟娏鬟M(jìn)行濾波消耗，有效的提高直流母線的供電質(zhì)量，穩(wěn)定直流電流，控制器能夠根據(jù)電流的波動(dòng)大小選擇合理的穩(wěn)定方式，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0006]更進(jìn)一步，所述電流傳感器與線圈組的距離不小于3m，避免線圈組所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響電流傳感器的檢測(cè)結(jié)果。該距離能夠減少線圈的磁力變化對(duì)電流傳感器的影響。
[0007]更進(jìn)一步，所述線圈組緊密套設(shè)在直流母線上，在線圈組合直流母線之間設(shè)置有厚度為3_5mm的絕緣層，該絕緣層由20-28份乙烯基樹(shù)脂、16-18份硅膠、4-4.5份塑化劑、3-
3.2份二鹽基硬脂酸鉛，3.5-3.8份含氧硅油，5-5.3份鉑絡(luò)合物，5_6份乙炔基環(huán)己醇，6_8份云母，10-13份硅氧烷低聚物和7-13份鄰苯二甲酸二甲組成。該配比的絕緣層，具有使用壽命長(zhǎng)，受溫差影響小，耐腐蝕的特性，更適用于對(duì)直流母線的絕緣。
[0008]更進(jìn)一步，所述絕緣層分別通過(guò)絕緣膠與線圈組及直流母線粘連，該絕緣膠由15-18份二甲基硅油、13-16份滑石粉、40-42份TPR、3-5份硬脂酸鋅、1.1_1.3份白炭黑、1.5_1.8份硼酸、5-5.6份亞麻油、8-9份芥酸酰胺、10-11份膨化劑、7-10份過(guò)氧化苯二甲酰、8-10份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、2-7份十溴聯(lián)苯組成。該配比的絕緣膠，具有粘連性好，絕緣性強(qiáng)，不易脫膠，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
[0009]更進(jìn)一步，所述線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以15-30cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結(jié)構(gòu)，線圈組的各個(gè)外接線端所對(duì)應(yīng)的匝數(shù)為1000、1500、2000、2500、3000、3500。該銅絲和匝數(shù)的選擇有利于本穩(wěn)定裝置對(duì)25-35kA直流母線的適用，具有對(duì)該直流母線具有更強(qiáng)的穩(wěn)定效率及穩(wěn)定質(zhì)量。
[0010]更進(jìn)一步，所述放電負(fù)載通過(guò)控制器控制串聯(lián)的定值電阻的數(shù)量調(diào)節(jié)其電阻的大小，其定值電阻的阻值為50kΩ，放電負(fù)載包括10-20個(gè)定值電阻。放電負(fù)載能夠?qū)Σ▌?dòng)電流進(jìn)行有效控制能夠保證波動(dòng)電流的有效吸收，加快直流母線的穩(wěn)定效率。
[0011]
更進(jìn)一步，其用于電解鋁的控制系統(tǒng)，包括:
控制單元，包括控制器，該控制器包括M⑶及分別連接M⑶的存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、通訊器、及顯示器，控制器通過(guò)逆變器與直流低壓電池相連，該電池用于為控制器供電；
繞組單元，包括線圈組，線圈組套設(shè)在25_35kA的為電解鋁供電的直流母線的負(fù)極上，線圈組上具有多個(gè)外接線端和一個(gè)輸出端，線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以18-20cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結(jié)構(gòu)，線圈組的各個(gè)外接線端所對(duì)應(yīng)的匝數(shù)為1000、1500、2000、2500、3000、3500 ；在線圈組和直流母線之間設(shè)有絕緣層，絕緣層分別通過(guò)絕緣膠與線圈組及直流母線粘連；
繼電器單元，包括觸點(diǎn)繼電器組和負(fù)載繼電器，觸點(diǎn)繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點(diǎn)繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對(duì)應(yīng);控制不同的觸點(diǎn)繼電器閉合將線圈組的線圈構(gòu)成回路;觸點(diǎn)繼電器組的控制端分別于控制器相連;負(fù)載繼電器的控制端與控制器相連；負(fù)載繼電器的輸出端連接放電負(fù)載的輸入端，放電負(fù)載的輸出端接地；
放電單元，包括電容器組和放電負(fù)載，電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負(fù)載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調(diào);放電負(fù)載包括10-20個(gè)阻值為50k Ω定值電阻，控制器控制串聯(lián)的定值電阻的數(shù)量以調(diào)節(jié)電池組的電阻的大小；
電流傳感器單元，包括分別位于在線