整流柜在水電解制氫的作用

通過直接電解水產生高純氫氣，通電后，電解池陰極產氫氣，陽極產氧氣，氫氣進入氫/水分離器，氧氣排入大氣，氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進入干燥器除濕后，經穩壓閥、調節閥調整到額定壓力（0.02～0.45Mpa可調）由出口。電解池的產氫壓力由傳感器控制在0.45Mpa左右，當壓力達到設定值時，電解池電源供應切斷；壓力下降，低于設定值時電源恢復供電。

水電解制氫可控硅整流柜將電網的三相交流電轉換為水電解制氫電解槽需要的直流電，為電解的發生提供電能，是水電解制氫的必需設備。整流柜系統一般包括變壓器、整流柜、控制柜。

可控硅整流柜工作原理

可控整流柜的作用是的將交流電(AC)轉化為用戶需要的直流電(DC)，首先通過變壓器調壓，再經過可控硅組成的三相橋或雙反星電路結構，通過可控硅移相觸發控制實現整流及輸出電壓電流調節。系統構成圖如下圖所示，如果是高壓輸入，往往還有高壓開關柜。變壓器的冷卻方式有干式和油冷，整流器有水冷和風冷兩種方式。

英特利可控硅整流柜產品特點

u 可靠性設計，從器件選型、拓撲結構、保護系統、抗干擾措施、全動態試驗多方面保障設備可靠性，滿足不間斷運行要求。

u 主回路的設計、對稱性的布置有效減少損耗和電磁干擾，提高設備的EMI性能。

u 在滿足要求的前提下，選用全壓接、正向導通壓降小的晶閘管器件，減小器件損耗，提高系統效率，節能降耗。

u 采用高性能DSP芯片作為控制器的核心，輔以高精度的外圍硬件電路，構成高性能的控制器。保證了控制器的高精度、高性能、高速度、高可靠性。

u 脈沖變壓器采用高頻磁芯，采用高頻脈沖列觸發和強觸發技術。保證各晶閘管觸發的一致性。

u 通過軟硬件電路的可靠性設計，以及EMC設計，提高系統的可靠性，使得設備能在復雜的電磁環境中可靠工作。

u 通過對開關器件和整流電路形式的選擇，以及合理的機構設計，降低損耗，提高整流系統的效率。

u 通過對晶閘管觸發角的合理控制，提高整流系統的功率因數。

u 采用光纖傳輸觸發信號

u 防漏水設計：杜絕漏水，不會隨著水管溫度變化（即熱脹冷縮）而漏水；可承受更大的水壓；不存在緊固螺帽時被螺帽內絲磨破水管外皮而存在的漏水隱患；橡膠水管不會隨螺紋接頭的旋轉而旋轉，擰成麻花兒或者形成死彎。

u 所有的控制板均經過“三防”（防潮、防鹽霧、防霉）處理，滿足不同現場的環境需要。

u 整流元件與散熱器之間通過專業設備進行壓裝，保證元件與散熱器充分接觸，減少接觸熱阻和接觸電阻，保證二者之間的熱電傳導

u 水路聯結合理，采用等電位水路聯結形式，避免水路出現電位差。

u 整流柜在規定的工作條件下運行，并按使用說明書進行安裝和維護，設備的預期壽命可超過30年。

u 晶閘管整流柜具有穩壓、穩流兩種運行方式，其調壓范圍一般為電解槽額定電壓的0.6-1.05倍，額定直流電流為水電解槽額定工作電流的1.1倍。

u 整流柜內導線為銅質母線及銅導線。導線為聚氯乙烯絕緣（阻燃型），整流柜的控制柜防護等級為IP40。

u 元件的電流儲備系數（裕度）>3倍，電壓儲備系數（裕度）>3倍。

主要技術指標

u 輸入電壓：AC三相，電壓由變壓器提供，50Hz

u 額定直流電壓：根據客戶要求；可達2000V

u 額定直流電流：根據客戶要求；可達50000A

u 電路形式：三相橋或雙反星

u 脈波數：6脈、12脈、24脈可選

u 同相逆并聯、非同相逆并聯可選

u 整流柜冷卻方式：水冷

u 穩流精度：優于±1%；

u 觸發控制：全數字軟件調節觸發；

u 整流柜效率：≥90%（額定工況時，根據輸出電壓）;

u 遠控通訊接口： RS485或以太網，或根據客戶要求

u 功率因數：﹥0.90(α＜10°);

u 噪音：≤60dB（距離大于1米）；

u 過載能力：105%連續，150% 1分鐘；

u 整流輸出電流調整范圍為：0-100%連續可調；

整流電源柜保護

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整流柜保護：設置操作過電壓、換相過電壓、直流過電壓/過流、橋臂過熱、回零、元件損壞檢測、快熔熔斷器、瞬間掉電自恢復功能、冷卻水壓、冷卻水溫、冷卻水斷流等保護；

u 主回路操作過電壓、換相過電壓保護：每只晶閘管均配阻容吸收裝置，有效抑制di/dt，防止尖峰過電壓，對晶閘管進行保護。當保護系統故障時，送故障信號至PLC，并發出聲光報警信號；

u 整流元件故障保護：當整流元件損壞時，與元件串聯的快速熔斷器熔斷報警。故障信號送PLC檢測, 并發出聲光報警信號；

u 過熱保護：檢測晶閘管殼溫，當超過85℃時發出過熱故障信號，封鎖脈沖、斷開進電高壓并發出聲光報警；

u 過流保護：檢測輸出電流，當超過輸出電流最大值1.1倍（可調節）時發出過流故障信號，封鎖脈沖、斷開進電高壓開關并發出聲光報警；

u 過壓保護：檢測輸出電壓，當超過輸出電壓最大值1.1倍（可調節）時發出過壓故障信號，封鎖脈沖、斷開進電高壓并發出聲光報警；

u 水溫過高保護：電接點溫度表冷卻水溫度，當冷卻水出口溫度高于40℃，向PLC給出水溫過高開關量信號，并發出聲光報警。熱電阻實時檢測整流柜出水溫度，向PLC給出整流柜出水溫度；

u 水壓過低保護：電接點壓力表監視正常的冷卻水壓力，當進水壓力低于0.1MPa或斷水時，向PLC發出水壓過低報警信號并跳閘；

u 接地保護：外殼可靠接地。

u 其他保護。

以上的這些保護，確保了整流器安全、可靠、穩定的運行。