CN103178523A - 一种大电流供电回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电流供电回路，涉及电路设计领域。本发明大电流供电回路，包括变压器室内的整流变压器以及至少一个整流机组，所述整流机组包括二极管整流器及DC/DC模块，所述整流变压器通过开关连接于高压电网，所述变压器通过二极管整流器连接有DC/DC模块，所述DC/DC模块连接于生产车间的负载。由于本发明一种大电流供电回路通过提高大电流供电回路中的传输电压，在传输相同功率时，可有效减小传输电流，从而达到了减小传输线路中铜、铝的使用量，减少传输线的截面以及重量，节约成本，且减小了传输线路电能损失。

Description

一种大电流供电回路

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种大电流供电回路。

背景技术

在工业生产中，常需要大电流供电，如电解、电镀、氯碱化工、冶金等行业。这些行业的供电具有供电为直流、电压低电流大、功率大、供电可靠性要求高的特征。由于电解、化工生产过程中，工艺技术要求稳定的直流电源，其电流特别大（一般几十千安至几百千安），并且电解槽长度较长。

目前为提供生产需要的大电流，通常在车间外部建一整流所，用于将输入的交流电整流成可控的直流，该整流所输出的电流电压即为生产需要的直流电流电压。目前的大电流供电回路如图1所示，在现有的供电回路中，整流调压机组安装在整流所1内，每组整流调压机组包括整流变压器T和整流调压器，多台整流调压机组并联后输出需要的大电流，再通过远距离大电流传输线2传送至生产车间3的负载4中。由于此类负载需要的大直流电流特性，目前的供电回路中，整流调压器主要有以下两种实施方式：

一、采用晶闸管整流技术：通过控制晶闸管的移相角α，达到调节输出电压，进而恒定输出电流。此方式中，由于整流装置输出电流是随移相角改变的非正弦波形电流，增加了电源的谐波，并降低电源的功率因数。为了提高功率因数，减小视在功率及谐波对电网质量的影响，通常在整流变压器上设置多个调压档位，根据生产工艺需要，调节调压开关以选择合适的电压档位，使得在输出电压一定时，移相角最小，以尽量提高电源的功率因数，减小谐波；

二、采用二极管加饱和电抗器稳流技术：采用二极管整流时，其调压过程由带有载调压开关的调压变压器与饱和电抗器一起完成。由于饱和电抗器的调节范围小，需要带有载调压开关的调压变压器完成交流电压的有级调节，在较小的范围内由饱和电抗器调节输出电压，以满足生产工艺对电流大小及稳定度的要求。

但是上述方案中整流变压器均需要设置不同档位，且整流变压器均需按照负载所需的最高电压，最大电流来制造，整流变压器的设计制造均复杂，体积庞大，价格昂贵；在运行过程中需要调压开关不断调节变压器档位，以满足晶闸管稳流的功率因数要求及二极管整流方式的调压要求，其动作频繁，寿命短、维修量大，且操作复杂；在整流所集中整流后，将直流电传输至负载，由于传输距离远，电流大，传输线路的损耗大且需要的铜、铝排截面大重量重；并且采用晶闸管整流方式，其功率因数低，产生大量谐波，需要配置专用无功补偿装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种简化整流变压器生产、降低变压器生产成本的大电流供电回路。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种大电流供电回路，包括至少一个整流机组以及变压器室内的整流变压器，所述整流机组包括二极管整流器及DC/DC模块，所述整流变压器通过开关连接于高压电网，所述变压器通过二极管整流器连接于DC/DC模块，所述DC/DC模块连接于生产车间的负载，由高压供电电源提供的交流电经变压器降压后，输送至连接于变压器的二极管整流器，所述二极管整流器将交流电整流成直流电，并输送至所述DC/DC模块，所述DC/DC模块将该直流电进行调压并输送给负载。

优选的，上述大电流供电回路中，一台二极管整流器并联有一个或多个DC/DC模块。二极管整流器整流后的直流电压为负载需要电压的N倍。

优选的，上述大电流供电回路中，所述二极管整流器和所述DC/DC模块设置于生产车间内的负载周边。从变压器室到生产车间之间形成交流传输。

优选的，上述大电流供电回路中，所述二极管整流器设置于变压器室内，所述DC/DC模块设置于生产车间内的负载周边。从变压器室到生产车间之间形成直流传输，工作人员可根据现场状况进行判断选择。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、由于本发明一种大电流供电回路通过提高大电流供电回路中的传输电压，在传输相同功率时，可有效减小传输电流，从而达到了减小传输线路中铜、铝的使用量，减少传输线的截面以及重量，节约成本，且减小了传输线路电能损失。

2、由于本发明一种大电流供电回路通过DC/DC模块进行调压，使得变压器不需要设置调压档位，也不再需要设置调压开关，简化了变压器的设计和制造，节约了整流机组的成本。

3、通过本发明一种大电流供电回路中整流机组，可提高大电流大功率电源的功率因素，用户不再需要使用专门的无功补偿单元，减小电网污染。

附图说明：

图1为现有技术中大电流供电回路原理示意图。

图2为本发明中大电流供电回路原理示意图。

图3为本发明中实施例2的原理示意图。

图中标记：1-整流所，2-整流调压器，3-大电流传输线，4-生产车间，5-负载，6-DC/DC模块，7-二极管整流器，8 -变压器室。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种大电流供电回路，包括至少一个整流机组以及变压器室8内的整流变压器，所述整流机组包括二极管整流器7及DC/DC模块6，所述整流变压器通过开关连接于高压电网，所述变压器通过二极管整流器7连接于DC/DC模块6，所述DC/DC模块6连接于生产车间4的负载5，由高压供电电源提供的交流电经变压器降压后，输送至连接于整流变压器的二极管整流器7，所述二极管整流器7将交流电整流成直流电，并输送至所述DC/DC模块6，所述DC/DC模块6将该直流电进行调压并输送给负载5。

变压器固定输出经过计算的电压等级，使二极管整流后的电压为负载需要电压的N倍，则输入DC/DC模块6的电流为负载电流的1/N。由于输入DC/DC模块6前的电流减小，使得变压器到DC/DC模块6的电流传输线的截面积减小为原来的1/N以下；需要传输同样大的功率时，可有效减小传输电流，达到减小传输线路中铜、铝的使用量，减小传输线路电能损失的目的。

并且变压器不需要设置调压档位，也不需要设计调压开关，简化了变压器的设计和制造，节省了成本。

一台二极管整流器7并联有多个DC/DC模块6。单台DC/DC模块6输出电流能力有限，使用多台DC/DC模块6并联输出即可满足负载要求的功率，且不再需要设置专门的无功补偿单元，简化了电路设计的同时，减小了元器件成本。

所述二极管整流器7和所述DC/DC模块6设置于生产车间4内的负载5周边。从变压器室8到生产车间4形成交流传输。

本发明不仅适用于电解直流供电系统，也适用于其他如氯碱化工、电解冶炼铜、电镀等电化学和冶金工业中需要大功率直流电的系统中。

实施例2

与实施例1相同，优选为，所述二极管整流器设置于变压器室内，所述DC/DC模块6设置于生产车间4内的负载5周边，如图3所示。从变压器室8到生产车间4形成直流传输。

Claims (4)

1.一种大电流供电回路，包括至少一个整流机组以及变压器室内的整流变压器，其特征在于，所述整流机组包括二极管整流器及DC/DC模块，所述整流变压器通过开关连接于高压电网，所述变压器通过二极管整流器连接于DC/DC模块，所述DC/DC模块连接于生产车间的负载，由高压供电电源提供的交流电经变压器降压后，输送至连接于变压器的二极管整流器，所述二极管整流器将交流电整流成直流电，并输送至所述DC/DC模块，所述DC/DC模块将该直流电进行调压并输送给负载。

2.根据权利要求1所述的大电流供电回路中，其特征在于，一台二极管整流器并联有一个或多个DC/DC模块。

3.根据权利要求2所述的大电流供电回路中，其特征在于，所述二极管整流器和所述DC/DC模块设置于生产车间内的负载周边。

4.根据权利要求2所述的大电流供电回路中，其特征在于，所述二极管整流器设置于变压器室内，所述DC/DC模块设置于生产车间内的负载周边。

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