1、飽和電抗器穩流系統的應用從上世紀80年月中期開頭，國內一些鋁廠先后從富士，abb，siemens，alsthom等公司引進了電解鋁工業用整流設備，這不僅使我國電解鋁工業得到了快速進展，而且也促進了我國電化學整流設備技術水平的提高，同時也給國內電解鋁用整流設備創造行業帶來了巨大商機。經過近二十年的運行，目前該類設備大部分處于超齡服役，于是將進口整流設備加以改造的主意便提上了議事日程。鑒于各廠的狀況，有些廠家將全套整流設備(包括、整流裝置)所有更換為國產設備，有些則保留了變壓器而將整流裝置加以改造。對于后者，因為變壓器的出線形式打算了整流裝置的結構，因此，改造后的整流設備也只能實行本來的結構。同時

2、因為飽和電抗器繞組結構的差別，使得與之配套的控制系統也不同于國產飽和電抗器的控制方式。1 電路簡介以中鋁公司青海分公司九號機組改造為例，由四套整流機組構成4×56 ka、1150 v的電解系列，其整流機組(包括變壓器、整流裝置及其控制系統)為siemens ag公司生產(見圖1)。因為在引進時預留了一臺變壓器，向來處于閑置狀態，青鋁公司為了整流設備運行的相對牢靠性，于2003年打算由我所為該變壓器配置了一套整流裝置。該裝置自投運以來，因為原變壓器為非同相逆并聯結構，致使整流主柜浮現不少發熱點。雖幾經整改，但效果仍然不及同相逆并聯結構抱負。在對控制系統的改造中，浮現了穩流控制輸出接口與

3、siemens飽和電抗器端口無法匹配的狀況。由圖1可見，整流變壓器為yy聯接，其中y聯接組對應圖l(b)中所示整流橋。二次測y和兩繞組每個整流臂分離設有一套互感器作為電流測量庇護之用，并未提供更多的互感器輸出接口，因此控制電路無法獲得溝通電流取樣(siemens整流裝置兩組橋的電流取樣，分離由整流機組內各整流橋臂上的電流互感器得到)。y、兩組整流橋所對應的飽和電抗器分離由一對輸出端子控制即(2a，2b)及(3a，3b)，見圖1(a)，這與國內飽和電抗器的繞制方式有著顯然的區分。通常國內飽和電抗器控制繞組是根據三套設計：其中一套用干榨制回路一套用于偏移回路，另外一套作為備用。這三套繞組在結構和匝

4、數上徹低相同，可以互換用法；與國外飽和電抗器繞組最大區分是直流阻抗較低(通常小于01)。siemens生產的飽和電抗器繞組的直流阻抗較高，約為1n，差別十分大。因為原變壓器的溝通電流互感器的緣由，無法自立取得y、兩組整流橋溝通輸入電流的大小，只能從整流機組總直流互感器取得輸出直流電流的大小。由上述可知，因無法單獨獵取y、兩組整流橋的交、直電流而只能取得兩組整流橋總直流電流，因此要實現對該整流機組的穩流控制，只能將y組飽和電抗器繞組與組飽和電抗器繞組串接起來同時舉行控制。控制電路2所示。國內設備的控制方式(見圖3)與進口設備控制方式的區分在于：國內設備采納兩個自立電路即控制回路和偏移回路。這兩個

5、控制回路分離對應一組整流橋(a橋或b橋)中的兩個飽和電抗器繞組，這兩套繞組可以單獨調節，它們之間沒有挺直電銜接。電流取樣通常有兩種方式：一種是通過溝通電流互感器取樣，整流變換后得到。一種是通過本橋輸出側直流電流互感器取得，二者互為備用。而將要改造的整流機組是采納單一電流取樣(總直流電流)，單一飽和電抗器繞組控制(將y橋與橋飽抗繞組串聯起來)。同時為了增強飽和電抗器的調壓深度，需要在飽和電抗器繞組中施加一個反向電流，使得飽和電抗器磁化曲線處于負向低點，擴大調整范圍。因此，在電路設計中須將整流橋與可控整流橋反向并聯起來，實現在同一繞組內正反向電流的同時輸出。為了克服因為反向并聯引起的環流，必需在各

6、自的回路中增強適當的阻抗，盡量削減兩種電流的互相影響。同時因為控制回路的直流阻抗較大，為了獲得足夠的控制電流，控制電源變壓器的等級也顯然不同于國內配套設備。2 性能特點因為飽和電抗器控制回路的直流阻抗十分大，在參考了siemens原設備的相關參數后，將飽和電抗器的正向激磁電流與反向激磁電流的最大輸出值分離控制在9a和6a左右。為了便利調整正、反向激磁電流的大小，在電路上特地設置了兩臺三相調壓器，分離調節正、反向激磁電流，避開了因為回路阻抗的偏差導致正、反向激磁電流的大小難以精確整定的現象。這一優點在實際用法中也得到了充分的體現。在調試過程中按照電解槽效應大小逐次調節正、反向激磁電流的大小，使之達到最佳的運行點。終于將正向激磁電流整定為45a(無陽極效應時)，反向激磁電流整定為5a。通過實際實驗，飽和電抗器的調壓深度可以達到60v，基本滿足廣電解生產的要求。3 結語在相關資料不全面，數據不具體的狀況下，舉行了系統改造，實現了自動穩流，運行效果良好。但是，該套控制系統仍然存在著一些缺陷：其一，未能實現y、兩繞組自立電流取樣，致使無法對兩組整流橋自立