目录 1
第一章 概述 1
第一节 硅整流所设计的任务 1
第二节 硅整流所设计的基础资料 1
一、外部资料 1
二、内部资料 2
第三节 硅整流所设计要点 2
一、靠近电源 2
二、正确选择外部供电电压 2
三、注意变电所在厂区的位置 2
四、正确处理分工协作关系 4
第二章 整流所电力负荷、机组选择及主接线 5
第一节 电力负荷的性质和供电要求 5
一、铝电解负荷性质和供电要求 5
一、直流电解有功负荷计算 6
第二节 电力负荷计算 6
四、化工食盐电解负荷性质 6
三、重有色金属电解负荷性质 6
二、镁电解负荷性质 6
二、无功负荷和畸变负荷计算 10
三、视在负荷计算 11
四、负荷计算举例 12
第三节 整流机组的选择 15
一、整流机组一次电压的确定 15
二、整流机组数量的选择及机组额定电流的确定 16
三、整流机组直流额定电压的确定 18
四、整流相数的选择 18
第四节 整流所主接线的确定 18
一、总的要求 19
二、5000千瓦以下整流所的供电系统 19
三、食盐电解整流所供电系统 20
四、年产4500～9000吨铝厂的供电系统 22
五、年产25000吨及以上铝厂的供电系统 22
第五节 国外大型整流所主接线系统选编 24
第一节 配置设计的原则 34
第三章 硅整流所的配置 34
第二节 配置尺寸的确定及技术要求 35
一、总体配置 35
二、局部配置 38
第三节 各种配置方式概述 48
一、小型硅整流所配置方案 48
二、中型水冷硅整流所配置方案 49
三、大型硅整流所配置方案 51
四、大型整流所由水银整流器更换为硅整流器的配置方案 52
五、国外硅整流所配置方案 55
二、控制室的设置 60
三、断路器的集中控制 60
四、控制保护屏的设置 60
一、总降压变电所高压侧断路器的控制 60
第一节 控制方式 60
第四章 硅整流装置的控制、保护、测量及自动装置 60
第二节 控制、信号、测量电路 61
一、总则 61
二、断路器灯光监视的控制、信号回路 65
三、空气断路器灯光监视的控制、信号回路 66
四、隔离开关和断路器的闭锁接线 66
七、总调控制电路 67
六、整流所与电解车间联络信号电路 67
五、电解槽绝缘监视系统 67
八、电压互感器及测量表计电压线圈的接线 69
第三节 硅整流机组的保护 72
一、保护装置的任务 72
二、硅整流机组的过电流保护 73
三、硅整流机组的过电压保护 89
四、辅助保护措施 113
第四节 直流电量的测量 121
一、概述 121
二、直流电流互感器的应用 122
四、霍尔效应测量直流电流方案简介 133
三、磁调制式总加器测量直流电流 133
五、从整流变压器一次侧测定直流电流 135
六、磁位计测量交直流电流方案简介 137
第五节 自动稳流系统简述 139
一、安培－小时式自动稳流系统 139
二、比例式自动稳流系统 141
第六节 整流所的自用电 144
一、交流自用电 144
二、直流自用电 147
第七节 控制原理图部分参数计算 152
一、集中信号系统 152
二、跳闸中间继电器（ZJ）环节参数计算 154
第八节 直流系统绝缘检查装置中电压表1V的绝缘电阻值刻度 156
第一节 理想情况下各种整流电路工作原理和基本参数 159
一、关于理想情况的基本假定 159
第五章 整流电路 159
二、中点引出整流电路 160
三、桥式整流电路（Xd=∞） 179
四、带平衡电抗器整流电路（Xd=∞） 189
五、环形整流电路（Xd=∞） 199
六、十二脉波整流电路（亦称十二相整流电路，Xd=∞） 202
七、理想情况下基本参数计算示例 219
一、空载直流电压 221
第二节 非理想情况下（α≠0、γ≠0）整流电路的负载特性和基本参数修正 221
二、正常换相范围内的直流负载特性 222
三、从空载到短路整个范围内的直流负载特性（亦称全外特性，Xd=∞） 240
四、γ≠0时的基本参数修正 251
五、非理想情况下整流电路基本参数计算示例 260
第三节 整流机组的并联运行 262
一、关于并联运行的一般要求 262
二、并联运行的整流机组的负荷分配计算 263
三、两个双反星形带3f平衡电抗器的六脉波组成的等值十二相中均衡电流计算 270
四、两台桥式接线，一次侧分别接成Y及△组成的等值十二相中均衡电流计算 286
第四节 各种整流电路的特点和应用 290
一、整流电路的一般特点 290
二、中点引出整流电路特点 291
三、双反星形带平衡电抗器整流电路特点 297
四、桥式整流电路特点 298
五、单机组十二脉波整流电路特点 298
六、等值十二脉波整流电路特点 300
七、带续流臂整流电路特点 301
八、各种整流电路应用 305
第五节 各种整流电路参数表 305
第六节 换相阻抗测量 331
一、概述 331
二、测试和计算方法 331
第六章 整流装置故障电流计算 333
第一节 概述 333
一、故障种类及计算要求 333
二、整流装置短路电流计算特点 334
三、关于暂态分量和稳态分量确定 335
四、关于公共阻抗和分支阻抗处理 339
五、短路电流计算的基本假定 346
第二节 直流侧短路电流计算 346
一、三相桥式接线直流侧短路 346
二、双反星形带平衡电抗器接线直流侧短路 352
第三节 整流臂短路电流计算 357
一、三相桥式接线桥臂短路 358
二、双反星形带平衡电抗器接线的整流臂短路 361
第四节 计算整流装置短路电流时两个实际问题 366
一、关于阻抗确定问题 366
二、关于多台整流机组并联运行问题 368
第五节 计算例题 368
一、双反星形带平衡电抗器接线整流臂短路计算示例 368
二、三相桥式整流系统桥臂及直流侧短路电流计算示例 371
第一节 硅整流装置的调压 379
二、铝电解槽焙烧、起动过程中的调压要求 379
第七章 调压、移相及大型整流变压器的特殊问题 379
三、分期投产时的调压要求 380
四、正常生产制度下的调压要求 380
五、恒电流制的调压方式 383
六、调压范围下限值的确定 388
七、硅整流装置的主系统与调压方式的关系 391
八、各种调压设备 393
第二节 有载调压变压器 396
一、有载调压变压器调压级数和级差电压的确定 396
二、有载调压开关位置和联接方式 397
三、有载调压变压器的各种类型 398
四、有载调压变压器各种组合电路综合评价 419
第三节 硅整流器调压用饱和电抗器 426
一、概述 426
二、饱和电抗器的一般概念 427
三、饱和电抗器的基本类型和不同接法 428
四、自饱和式电抗器基本原理和特性 430
五、相接式饱和电抗器基本原理和特性 438
六、自饱和式电抗器与相接式饱和电抗器在使用上的比较 448
第四节 多机组并联运行时的分组调压及分相调压 449
一、多机组并联运行时的机组特性 450
二、多机组并联运行时的分组调压 450
三、整流机组的分相调压 455
四、分相调压计算中的误差 464
第五节 整流机组的移相 467
一、形成等效多相制的方法 467
二、移相变压器 473
三、自耦调压移相变压器 478
四、整流移相变压器 481
第六节 大电流和超高压直降式整流变压器 485
一、大电流整流变压器的绕组布置与线圈型式 485
二、超高压直降式整流变压器的特点和某些问题 491
一、整流装置功率因数的特点 497
第一节 功率因数有关概念 497
二、整流装置网侧电流和功率间基本关系 497
第八章 功率因数、损耗和效率 497
第二节 功率因数计算 502
一、概述 502
二、功率因数基本计算式 504
三、位移因数基本计算式 507
四、相控角α和换相角γ计算 511
五、整流所功率因数λ和位移因数cos？N计算 512
六、功率因数测量 526
第三节 功率因数补偿 527
一、概述 527
二、移相电容器补偿装置 529
三、超前相角整流机组 534
第四节 整流装置效率计算 576
一、概述 576
二、关于效率计算问题 578
三、确定效率应包括的损耗项目 578
四、整流器损耗计算 579
五、变压器和各种电抗器损耗 587
六、辅助系统功率消耗 589
七、整流器损耗计算示例（不包括整流变压器和电抗器） 589
第五节 整流装置损耗和效率测量 592
一、概述 592
二、整流器损耗测量 593
三、整流变压器和各类电抗器损耗测量 602
四、辅助系统和控制系统功率消耗测量 608
一、概述 609
二、方法1的应用 609
第六节 确定整流变压器负载损耗的方法 609
三、方法2的应用 610
四、电抗器负载损耗 611
一、整流装置是电网的主要谐波源 613
第一节 概述 613
二、整流谐波的不良影响 613
第九章 整流装置谐波 613
三、谐波计算任务及允许谐波水平 615
四、谐波电流计算方法 615
第二节 整流装置交流侧电流波形 617
一、交流侧电流理想波形 617
二、交流侧电流实际波形 623
第三节 整流装置交流侧谐波电流解析计算 625
一、交流侧电流理想波形的谐波 625
二、交流侧电流计入换相角及相控角时的谐波 635
第四节 电流源曲线法谐波电流近似计算 639
一、电流源曲线法的根据 639
二、电流源曲线法的应用 640
三、电流源曲线法谐波计算举例 648
一、电压源发电机法的根据和工作状态 649
二、电压源发电机法计算谐波电流的步骤 649
第五节 电压源发电机法谐波电流近似计算 649
三、谐波发电机的短路电流及空载电压 650
四、谐波发电机内阻R0 653
五、谐波发电机的负载电流和负载特性 654
六、电压源发电机法谐波计算举例 656
一、谐波阻抗计算目的 657
二、各类电路元件的谐波阻抗 657
第六节 谐波阻抗和谐波等值电路 657
三、谐波等值电路 660
四、谐波阻抗等值电路构成和计算示例 661
第七节 无电容性元件网络中谐波电流和谐波电压分布 664
一、不计容性元件时谐波电流分布和电流畸变系数 664
二、不计容性元件时谐波电压分布和电压畸变系数 665
第八节 有整流器电网中的电力电容器及谐振现象 666
一、整流器交流电网中有电容器时的工作状态 666
二、谐振现象和电流倍比系数 667
三、防止和消除谐振的措施 670
四、电力电容器故障事例分析计算 675
第九节 抑制和消除谐波的措施 682
一、增加整流所等效相数 682
二、安装滤波装置 684
一、概述 693
二、计算公式 693
第十节 整流谐波电流对同步发电机影响的计算 693
三、发电机允许负序电流标准摘录 694
四、计算示例 694
一、选择整流电路的原则 697
第一节 整流电路的选择 697
二、几种常用整流电路的优缺点 697
第十章 硅整流柜的技术设计 697
三、同相逆并联整流电路的应用 698
四、一次星形的六相半波中点引出式电路的应用 705
一、整流变压器二次空载电压 716
二、整流臂元件串并联方案 716
第二节 整流变压器二次空载电压及整流臂串并联元件数的确定 716
三、串联元件数的确定 717
四、并联元件数的确定 717
第三节 均流与均压 721
一、均流问题 721
二、均压问题 728
第四节 整流柜内母线尺寸及冷却水通道参数 730
一、柜内母线尺寸 730
二、水冷母线冷却水通道参数确定法之 735
三、水冷母线冷却水通道参数确定法之二 740
第一节 建筑、结构 743
一、硅整流所的建筑技术条件 743
第十一章 硅整流所的土建、通风、采暖、冷却、上下水技术条件 743
二、设备的计算荷重及安装孔 746
三、户外基础 746
四、金属构件 747
一、概述 749
二、整流装置的冷却方式 749
第二节 整流装置的冷却 749
第三节 硅整流所的通风、采暖、上下水设施 752
一、机房部分 753
二、控制室 756
四、自用变压器室及电抗器室 757
五、上、下水设施 757
三、蓄电池室 757
第四节 水质及通风排热量计算 758
一、水质参考资料 758
二、通风排热量计算 759
附录 本书符号代表的意义 766
一、概述 3799