整流器是一個整流裝置,簡單的說就是將交流(AC)轉(zhuǎn)化為直流(DC)的裝置。它有兩個主要功能:第一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給負載,或者供給逆變器。
蘇州福田金屬有限公司是生產(chǎn)銷售印制線路板用高精度電解銅箔的現(xiàn)代化高新技術(shù)企業(yè)。現(xiàn)已成為中國電解銅箔行業(yè)中規(guī)模最大、工藝最先進、自動化程度最高的電子工業(yè)基礎(chǔ)材料生產(chǎn)基地和測試中心。
眾所周知,電解槽是電解銅箔工藝中不可或缺的電化學裝置,而其正常工作需要直流電源供電。這樣一來,電解銅箔企業(yè)中就會大量應用整流裝置,將工頻交流電轉(zhuǎn)化成直流電供給電解槽。而整流器的轉(zhuǎn)換效率高低直接影響企業(yè)用電量和生產(chǎn)成本,客戶需要檢測整流器的效率高低以決定投入或者切除某臺整流設(shè)備,而我們430II的逆變器效率功能正好可以滿足客戶的現(xiàn)場效率檢測要求。
此次被測設(shè)備選擇的為日本SanRex公司生產(chǎn)MRS-30010CY2型整流器,其額定參數(shù)為:輸入視在功率38.8kVA;輸入電壓AC380V;輸入電流AC59A;輸出功率30kW;輸出電壓DC7.5-30V;輸出電流DC100-1000A。
而測試選用的交流電流探頭為i30s,直流電流探頭使用客戶設(shè)備中自帶的分流器,輸出信號為60mV/800A,使用鉤鉗取出mV信號再通過BNC轉(zhuǎn)接頭接入435II儀器中性線電流通道。在測試前最重要的環(huán)節(jié)是設(shè)置,我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號和變比,必要時還要調(diào)整電壓變比。
先將435II升級到V3.04版本,并配合使用Powerlog3.2軟件。
根據(jù)設(shè)備額定參數(shù),將接線方式(Config) 、額定頻率(Freq)、和額定電壓(Vnom)按右圖顯示的內(nèi)容來設(shè)置,分別是3ΦDELTA、50Hz、380V
接著進入相線電流探頭設(shè)置界面將交流電流探頭型號(Amp clamp)改為此次測試選擇的i30s。如果測試的交流電流信號為中高壓CT二次側(cè)信號,則需要修改電流變比(Ratio),修改的比值必須與CT實際變比保持一致。其他參數(shù)項的修改以選擇的電流探頭實際需要為準。
然后按下F4進入零線電流探頭設(shè)置界面將直流電流探頭型號(Amp clamp)改為1mV/A的自定義設(shè)置,由于客戶的分流器輸出信號比率為60mV/800A,因此要把電流變比(Ratio),改為800/60。
最后按下F5返回主界面,并進入菜單項選擇逆變器效率功能(POWER INVERTER),會出現(xiàn)右圖顯示的接線方式,嚴格按照圖上標明的方式接線:1.分別連接A、B、C三相交流電流探頭;2.連接直流電流探頭信號至中性線電流通道;3.分別連接A、B兩相交流電壓測試線;4.將直流電壓的負極連接到電壓C相通道,正極連接到電壓中性線通道。
連接完畢,確認無誤后按下“OK”進入逆變器效率測試界面。測試界面如下:
圖中kWout是實際輸入交流功率,kWin是實際輸出直流功率,Eff%是整流器實際效率的倒數(shù),Vout是輸入交流線電壓,Aout是輸入交流電流,Vin是輸出直流電壓,Ain是輸出直流電流。由于客戶負載運行非常穩(wěn)定,故被測整流器實際運行轉(zhuǎn)換效率為1/Eff%=100/142.2*100%=70.3%。?
如果擔心交流功率測試不準確從而導致效率值錯誤,可以退出“逆變器效率”功能,進入“功率和電能”項,進行有功功率比較(kW),如下:
圖中kW值與逆變器效率界面照中的kWout值一致,可以確認交流功率結(jié)果正確。
總結(jié):由于客戶整流設(shè)備帶載率較低,額定輸入視在功率38.8kVA,實際輸入視在功率4.882kVA,因此使得整流器轉(zhuǎn)換效率較低(70.3%),如果要提高效率,則建議:
1. 提高設(shè)備的帶載率,可以使整流器轉(zhuǎn)換效率提高。
2. 用轉(zhuǎn)換效率高的整流器來進行替換。
此案例可以廣泛應用于冶金行業(yè)如電解鋁、銅、鋅、鉛等工藝整流設(shè)備,也適用于化工、鐵軌、礦山、機械、電力等各種工礦企業(yè)。