15kA 380V 1000Nm³/h一体化太阳能电解水制氢电解设备
150kA 380V
介绍
该直流可控硅整流器用于‘一体化太阳能电解水制氢项目’，配合国产高效碱性电解槽等制氢设备使用，总功率为5.7WM。不同于传统化石能源制氢，该项目通过太阳能电解水所生产的氢气，是真正意义上的“绿色氢气”，相应的减少的碳消耗以及二氧化碳的排放。
主要参数
参数名称 | 参数 |
输入电压 | AC 3 相20kV ±5%, 50Hz(定制设计) |
额定输出直流电压 | DC 380V |
额定输出直流电流 | DC 15kA |
额定输出功率（maximum） | DC 5.7MW |
加速功能 | 是的 |
HMI（人机界面） | 控制柜上的本地触摸面板 |
操作模式 | 手动（本地触摸屏）/自动（DCS） |
整流冷却型 | 去离子水冷却 |
功率因数 | 0.9@operating point 100% |
效率@额定负载 | ≥97%@operating point 100% |
设定点输出电流/功率的稳定性 | ±1% |
谐波 THDi | 约 <12% 无滤波器补偿 |
交直流母线结构材料 | 铜 |
控制类型 | 数字控制 |
整流板防护等级（IP） | IP42(可能达到 IP54) |
设计时考虑的环境温度 | Max. 50℃ |
DCCT类型 | Hall |
整流器 | 可控硅 |
整流器主电路配置 | 三相桥 |
控制类型和方式 | 恒流 |
负载/过载 | 150% for 1 分钟, 110% for 5 分钟 |
变压器冷却方式 | OFWF |
绝缘等级 | A |
环境 | 室内或者室外 |
变压器硅钢片 | 采用优质冷轧硅钢片，高 磁导率低损耗30Q120 |
HMI | 彩色触控面板 |
遥控接口 | 4-20mA信号和干接点或通过RS485通讯或根据客户要求 |
保护 | 接地监控 晶闸管 RC 缓冲器 快速动作保险丝 缺相 输入过压/欠压 短路 输出电流限制 整流器过热 输出过压 输出过流 变压器气体保护 变压器超温 和其他保护 |
漆面 | 粉末涂料 RAL7035 |
机械结构 | 非磁性材料 控制部件在控制面板中 门配有合适的透明盖 整流器中的所有螺栓和螺母均为不锈钢材料。 |
整流器外形尺寸(L*W*H)和重量 | 3000*1500*2200(mm), 3000kg |
整流器主要特点
◆ DSP数字控制，精度高，可靠性高
◆ 多达96路开关信号监控（熔断器状态、晶闸管散热器温度）
◆ 触摸屏人机界面，记录历史数据记录，监控系统状态，输出波形，报警自诊断等。
◆ 整流柜直流输出（无氧铜TU1）。
◆ 门上装有透明罩，可以清楚地看到里面的设备和部件。整流柜所有侧盖均为可拆卸式。
◆ 带电部件被覆盖以确保安全。所有检修门构成使用限位开关的停止电路的一部分，以限制对高功率设备的访问。
◆ 整流柜同步信号取自整流变压器次级，有低压备用同步信号源。
◆ 整流柜防护等级为IP42。
◆ 整流母线经过防腐处理。
◆ 整流器安装在室内。
◆ 整流器内部母线采用无氧铜。
◆ 铜母线镀锡。
◆ 整流柜烤漆颜色：RAL7035或定制设计
◆ 整流器内部标有各元件。
◆ 触发控制：全数字软件调节触发。
◆ 过载能力：105%额定输出可连续运行，150%额定输出可运行1分钟。
◆ 晶闸管均流系数大于0.9，整流臂间均流系数大于0.9。
◆ 晶闸管选用中国中车（英国Dynex母公司），技术和质量与ABB同级。晶闸管是整流器的核心部件，其优化选择直接关系到系统的可靠性、使用寿命、均流系数和整体效率，非常重要。可以并联参数一致的晶闸管，以尽量减少元件参数的离散性，提高均流系数。
◆ 晶闸管为N+1配置，如果一个晶闸管失效，整流器可以继续输出额定输出而不会受到过度损坏。
◆ 电流控制精度优于±1%。
◆ 负载晶闸管失配限制为10%；
外形图
解决方案
▲解决方案示意图
电解水制氢整流器
水电解制氢可控硅整流柜将电网的三相交流电转换为水电解制氢电解槽需要的直流电，为电解的发生提供电能，是水电解制氢的必需设备。整流柜系统一般包括变压器、整流柜、控制柜。现阶段国内电解水制氢有碱性制氢（AWE）、PEM制氢和SOEC制氢三大技术路线，由于成本、成熟度与产业链配套等多因素决定，AWE是目前的主流。
我国AWE装置的总安装总量为1500~2000套，国产设备的产氢量可达到为1000Nm3/h，图中水电解制氢设备【整流柜】由我公司提供，满足谐波、功率因数等严格的指标要求，制氢设备每小时产氢量1000立方，用于某全球知名半导体企业。
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