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无触点照明稳压器在核电厂照明中的应用

2021-04-28

核电是一种高效低碳的清洁能源,在减少环境污染、减少碳排放,以及国家能源结构的调整过程中正发挥越来越大的作用。目前,我国的核电方针也由原来的适度发展核电调整为积极推进和发展核电,同时国家正式把核电和高铁作为我国出口的两张名片,体现了国家对核电发展的重视和认可。1核电厂照明安全与解决方案照明是核电厂安全生产的重要组成部分,可靠高效的照明系统对于核电厂保障工作环境、提高生产效率和经济效益有着重大意义。现在的核电厂照明,虽然都已采用高压钠灯、金卤灯等高效长寿命光源,但有些区域的照明电压偏高,过高的电压会使电光源加速损坏,寿命大大缩短。同时,在核电厂中一些大型设备启停操作时,照明电压也会显著波动,并产生浪涌过电压,这既会影响照明质量,又会对电光源造成损害。基于上述情况,在核电厂照明供电系统中,有必要采用交流稳压电源,给照明负载提供稳定的额定电压,这样既能保证良好的照明质量,又能延长电光源的使用寿命,还能降低核电厂的自身用电率,是一种能产生多重效益的很好的解决方案。核电厂和其它常规发电厂相比,有着一系列的特殊性,因此核电厂的设计、运行等都有一系列严格的安全规范,必须遵守,核电厂的照明系统,同样应遵循相关安全规范。目前市场上的交流稳压电源,调压电路大多是机械碳刷形式,如图1所示。其调压工作原理为:伺服电机M通过链条带动碳刷在接触式调压器TT的线圈上移动,调节稳定输出电压。这种在主电路上采用带电移动部件的结构,不能满足核电厂对于电气设备的抗振要求;同时,在碳刷调压中,碳刷磨损经常需要维护更换,碳刷与调压线圈接触不良时容易产生火花,引起高频干扰等,这些情况是机械碳刷交流稳压电源的明显缺陷。图1机械碳刷式交流稳压器主电路图上海潘登新电源公司生产的SBW5B无触点照明稳压器,采用无触点调压技术,调压器件为晶闸管模块,整机无机械、无碳刷。无触点调压过程中,不会产生电弧火花。2 SBW5B无触点照明稳压器的工作原理SBW5B无触点照明稳压器的主电路(其中一相)如图2所示,它是采用补偿式无触点交流调压技术,补偿变压器TB的副边线圈串联在主电路中,TB是调节输入电压Uin与输出电压Uout之间电压差的主要部件。图2 SBW5B无触点照明稳压器的主电路图(其中一相)由图2可知,不计补偿变压器TB上的电抗压降,有:Uout=Uin±ΔU(1)式中:Uin为稳压器的输入相电压;Uout为稳压器的输出相电压;ΔU为稳压器一相的补偿电压。主电路中的调压变压器TT有4个抽头,连接了8个双向晶闸管(S1、S3、S5、S7为左桥臂组,S2、S4、S6、S8为右桥臂组)。任何时候只能同时导通左右桥臂上的各一个双向晶闸管,这样就能根据输入、输出电压的变化,控制左右桥臂上的双向晶闸管形成不同的导通组合,来切换调压变压器TT的不同抽头,给补偿变压器TB提供不同的原边电压,从而改变其副边电压(也即补偿电压)ΔU的大小和极性,达到稳定输出电压的目的。如:假定补偿变压器TB的变压比为220/20V,当输入电压Uin下降为200V时,控制S2、S72个晶闸管导通,就能使串联在主电路中的补偿电压ΔU为+20V,抵消输入电压的下降值,使输出电压Uout仍保持在220V额定值。当输入电压Uin在200~220V之间时,可控制S4、S7导通,或S6、S7导通,使补偿电压ΔU为一合适的数值,抵消输入电压的下降值,将输出电压Uout稳定在额定值。当输入电压Uin上升为240V时,控制S1、S8 2个晶闸管导通,就能使串联在主电路中的补偿电压ΔU为-20V,抵消输入电压的上升值,使输出电压Uout仍保持在220V额定值。

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