摘要：关于同相逆并联在生产中的运用随着国家近几年来经济的高速发展，氯碱行业也迎来了前所未有的高潮。目前全国已建和在建离子膜烧碱已近716.25万吨/年，其中已投产358.25万吨/年，在建、计划建的大约在358万吨/年，基本上都是采用先进的离子膜电解槽，而且90%以上都是复极式电解槽，单槽直流电流10KA～15KA之间，直流电压300V～450V之间，这种规格电槽的电流电压决定了整流装置的容量属高压、小电流……
 

关键词：同相逆并联 整流装置 应用

    随着国家近几年来经济的高速发展，氯碱行业也迎来了前所未有的高潮。目前全国已建和在建离子膜烧碱已近716.25万吨/年，其中已投产358.25万吨/年，在建、计划建的大约在358万吨/年，基本上都是采用先进的离子膜电解槽，而且90%以上都是复极式电解槽，单槽直流电流10KA～15KA之间，直流电压300V～450V之间，这种规格电槽的电流电压决定了整流装置的容量属高压、小电流。从国内离子膜复极槽所配整流装置来看，直流电流I_d=15KA左右，直流电压U_d=300V～450V，一台整流装置对应一台电解槽居多。但从整流装置的定货情况来看，国内制造的整流装置无一例外都采用同相逆并联技术，从国外引进的有采用非同相逆并联的整流装置。而且都是用户要求采用同相逆并联技术，说明同相逆并联这种先进技术很有市场，问其为什么要采用同相逆并联技术，回答都不是很充分，因为其他都采用，所以要采用。说明对同相逆并联的认识不是很了解，或者了解不够深入。同相逆并联是一种技术，是一种在交流导排电流大，导排距离长的条件下减小感抗优势比较明显的技术，但当交流导排距离短，电流小，在这种条件下，它的技术优势就不明显，原有的优势就退位了，其他方面劣势就凸显出来，成为主要矛盾。它的整体优势就不是唯一的最佳选择，为让大家对同相逆并联在整流装置中的应用进一步了解，特对同相逆并联的技术特点作一定量分析。

■一、同相逆并联的技术特点是什么

    同相逆并联就就是利用相同相位、极性相反的两根导排组成的母线在整流装置中并联应用，要求条件是变压器阀侧由一个线圈分为二个线圈，而且要反极性使用，见图一：

 图一

   它的特点就是利用通过导体产生的磁力线相互抵消，达到减少导排的互感，最终减少母线的交流阻抗，达到提高功率因数的目的。当导排中的电流达到一定数值以上时，导排中电流产生的磁力线在周围的钢结构中产生电动势，形成涡流，涡流电流使钢结构发热，生成附加损耗。采用同相逆并联后，可以减少这种附加损耗。

同相逆并联接线如图二所示：

      整流柜内，如在t₁～t₂时间内，a₁₁、a₂₁对b₁₆、b₂₆都同时导电，过60°电角度后，a₁₁、a₂₁对c₁₂、c₂₂同时导电，其它导排电位处于低电压，硅元件不导通，电路中电流通过，a₂₁、a₁₁、c₁₂、c₂₂分别形成逆并联电路，其他时间类推。导通顺序如图三所示：

   图二

图三

     现在来分析同相逆并联在工作时减小互感的工作原理，此时电路电抗以a相来说明，如：a₁₁相的电感L₁等于本相的自感加、减本相与其它导电相的互感。

L₁= L_a11 – M_a11。a21+ M_a11。b26- M_a11。b16

自感按公式计算：

互感按公式计算：

式中：

L——导排长度，cm

D——导排自几何均距，D=0.224（a+b），cm。

（a、b分别为导排的宽和高）

 导排互几何均距，

D=[1/(4d₁ d₂)]·[d²-(d₁- d₂)² ln[(d₁- d₂)²+ d²]

  +[1/(4d₁ d₂)]·(d₁²- d²)ln(d₁²+ d²)

  +[1/(4d₁ d₂)]·(d₂²- d²)ln(d₂²+ d²)

  +[1/(2d₁ d₂)]·d² lnd+(d/ d₁ d₂)·(d₂- d₁)arctg[(d₂- d₁)/d]

  +(d/ d₂)·arctg (d₁/d) +(d/ d₁)·arctg (d₂/d)-3/2

    (式中d₁ 、d₂分别为导排的长度，d为导排的间距)

    同理可得b₂₆相电感L₂= L_b26 – M_b26。b16+ M _b26。a11- M_b26。a21，同样整流柜a₁₁和b₂₆对应的交流母线和直流支路母线电感也依此类推。

■二、非同相逆并联整流接线

在t₁～t₂时间内，a₁、b₆同时导电，a₁相的电感：

L= L_a1-M _a1。b6

其它类推。

式中：

L——导排长度，cm

D——导排自几何均距，D=0.224（a+b），cm。

（a、b分别为导排的宽和高）

 导排互几何均距，如前所示。

■三、通过一个实例计算来进行比较

1、 参数：直流电压450V，直流电流15KA。

2、 布置位置图：