1、中华人民共和国国家标准电解整流设备的整流效率及其供电对象的电能利用率测算方法Measurl 1唱andcalculatl咽皿ethodon efficiency or rec“flers and their consumers ener富Yco皿ersl。”efficiency In electro-chemical Industry UDC 621.3.017 .8 GB 7228-87 本标准适用于用电解法生产有色金属及化工产品的大功率整流设备的效率及其供电对象（电解槽、炉的电能利用率的测试，也适用于直流电炉、电镶槽用整流设备效率的测定。1 名词、术语1 . I 整流设备的效率是指功率效率
2、I . 1 I 整流设备标准规定效率整流设备在标准规定的负荷下（如额定负载测定的效率称为标准规定效率。p, 标准规定效率2肌 100 ( %).( l ) p,+ I:f.P, 式中zh一一一标准规定效率，p，一一直流额定输出总功率（用瓦特表测量人kW1E.6.P，一在额定负载下各项损程之和（用瓦特表视量或在条件不允许的情况下也可以用计算方法确定） k W。对于直流输出功率大于300kW，额定直流电流扭过5000A的整流设备，产品出厂效率的测定和工广定期标定设备效率时，应分项测定各项损耗和直流额定输出总功率，按（1 ）式计算整流效率。1 . 1. 2 整流设备运行效率自流设备在运行或运行阶段中
3、测定的效率称为整流设备的运行效率。运行效率z川卡100(%)(2) 式中/7 ，.一一运行效率，Po一一斗辈流设备输出的总功率（用瓦特表测量）, kW1 P；一一整流设备输入的交流有功功率（用瓦特表测量），kW。整流设备在运行或运行阶段中按照（l ）式测算效率有困难，且测量仪表的精度对测算结果的影响在允许误差范围内则可采用直接测定直流输出总功率和交流输入有功功率按（2）式计算整流设备的运行效率。1. 1. a变流因数对于脉波数小于6的整流设备当直流输出侧电压、电流的交流分量不对负载提供有功功率时，才须在功率效率之外再给出变流因数。在负荷条件确定后、变流因数应以其输出的直流电压和直流电流的乘积与
4、输入交流基波功率之比值来确定。变流因数：v; = l ,. 二一二L100( %). ( 3) h ) 试方法可用j法I或方法E可用方法E可用方法E可用方法凹或J法V可用方法H可用方法IV按2.1.3.1所列方法在1.lfdN和dN电流下进行两次测量，在额定直流电流下工作时，设备的损在功率为，P=l.91P2- l.lP10 k式假定试验电流的波形系数为1.11，即电流波形为正弦波。若电流的波形与正弦波相差很大，则应按2.1.3.1规定计算。当试验设备不能将试验电流刚好调节到上述规定时，可以在稍高或稍低于上述规定电流下测量输人功率，然后用内插法计算对应于规定电流的输人功率。b. 方法II为整流
5、变压器与设备在一起由同一制造厂供应时，如果方便，可以一起测量。此时只要将功率表接到变压器的网侧并用类似方法测量即可，莫短路损乾应折算到75时的数值。c. 方法凹g用一台校验过的试验变压器代替方法H中的变压器，整流装置的损耗功率等于测得的损耗功率减去试验变压器的损花功率。当需要对整流设备分别测定装置和变压器的损轻功率时，也可以将实际使用的整流变压器损*10功率事先进行测定，然后作为试验变压器使用。d. 方法IVz方法凹与方法I基本相同，试验时将电流互感器接至单拍联给中的一个换相组内。GB 7228-87 此外，电流互感器的次级必须用电阻跨接并与阻断二极管及交流、直流电流表串联，如方法V中的电路。
6、依次测量各换相组的损耗功率，取其和即得总损耗功率。e. 方法v.试验时按图2连接。一ktJ一一T I 一一一一一飞、G 一一(a) c CT (b) v 图2多相单拍联结整流装置损耗测定(a）待测损挺不包括变压器损耗叫的待测损耗包括变压器损花图中R一一高n个臂的受试整流堆或装置，6 GB 7228-87 T一一按合同要求规定的整流变压器或与其等效的低压试验变压器。t一一电流豆感器。其一次与二次的电流比为a，当二次施加IOUF的正弦电ffi:（该电压应低于使互感器励磁电流开始增加的电压值，一次侧开路时的磁化电流im不能超过0.021./a。此外，1.为损耗测量时的一次电流平均值，D一一半导体二极
7、管，其联结的极性使t的一次和二次直流分量彼此相反，该二极管在15UF的反向电压下，其反向电流应小到可以忽略不计（UF为D的正向压降，约为0.5iV) I r 电阻器，莫阻值大致等于1ou./im1W一-j民压瓦特表（电流线圈电阻小于r/1000)1A，一一交流电流表（指示方均根值，A, 直流电流表（指示平均值），A，一一直流电流表（指示平均值），I，一一表示电流表A，指示的方均根电流，I 2一一表示电流表A，指示的平均电流，1，一一表示电流表A，指示堆戎装置直流电流，P一一表示功率表W指示的功率。电流表A，和A，读数之间的关系应予校对，借以检验臂电流的测量结果。当R的额定电流较小而可用A，、A
8、,W直接测量时，则t、D、r均可省略o在平均臂电流2=/dN/n及I2 =KI dN/ n下进行两次测量，此处gn 表示堆戎装置的整流臂数，K一一一系数，对120。导电角的多相电路而言，K二、3/J，对60导电角的多相电路而言，KIf，其中，J=J, h。以p，和p，表示当平均臂电流I,=I dN/nlf_J, =KI dN/n时功率表W的读数，则在整流堆或装置额定直流电流Id下的损耗功率为2P= na（互云1-p，KP1)如果制造保证整流堆戎装置中各臂基本一致，则允许只在两个臂上进行试验，取其平均值即可。此时，两臂之一应靠近装置的外侧，且两臂不应相差180。电角度，也不得位于平衡电抗器的同侧
9、。f. 方法曰：如果台整流装置可以与另一台等同的装置构成双拍联结、则损轻功率的测量可以按方法I、E戎皿进行。当两台整流装置连接起来成为一个双拍联结时，必须考虑联结母线中的损耗功率。2.1.3.2 晶阙管串在流器短路损耗功率的测定在用户与制造厂取得协议，或者当晶闸管变流器的运行条件在短路损耗方面与二极管整流器没有显著差异时，可按2.1.3.1之极管整流器短路损耗功率的测定方法进行。试验时应使变流器在整流状态下作短路运行。短接电路应包括一个电感，其数值足以使直流电流上所叠加的纹波电流与待测效率的负载条件下所预期的纹波电流大致相等。为了保证足够的电压以维持晶闸管处于导通状态。有时必须保留一个低值电阻
10、。试验应在对应予待测效率的直流电流下进行。如果要在规定运行条件下测定晶阔管整流器的短路损耗、试验时，交流电压和相位控制应适当结合，以保证在试验过程中出现的重叠角大致等于待测量效率的负载条件下预期重叠角。试验时，必须由独立的电源以额定电压给辅助装置和触发装置供电，这些装置所消耗的功率不应计算在短路损耗功率之内。整流器的短路损耗功率由短路试验时交流电源供给的功率减去整流变压器（如有）铁芯损耗功率和对应予直流电压平均值的损耗而得。2.2 整流站（所）的站（所）放率视tl定7 GB 7228-87 整流站（所的效率测试接线如图3所示，交流侧应选用交流电压、电流波形畸变对计量精度的影响可忽略的有功电度表
11、。，、CT v, PT DCCT 8 国3整流站（所）效率测试接线原理图图中zc T交流电流互感器，PT一交流电压互感器，DCCT一直流电流豆感器（或直流电流变换器），A，一一交流电流表（指示方均根配，A，一一直流电流表（指示平均值，v，一一交流电压表（指示方均根值），v，一一直流电压表（指示平均值），PS一三相有功功率变送器，w，一数字式瓦特表，C一二电度积算器，W2-J股字式瓦特表，w.一教字式直流电度表。2.3电解整流设备供电对象交直流电能消耗的测定2. 3. 1 电解工艺过程交流电耗的测定电解槽、槽组、槽系列的工艺交流电耗应在整流设备或整流站（所）的电能馈人点用三相有功电度表测定，并从
12、中扣除非直接用于电解工艺过程的其他用电设备的交流电耗。2.3.2电解工艺过程直流电能消狂的测定8 GB 7228-87 一电解槽、槽组、槽系列工艺过程直流电耗应在最接近整流设备或整流站（所的直流电能馈出点用直流电度表现定。 整流站（所及电解车间供用电计量仪袤的装备3. 1 整流站所的直流电流变换器整流站所）应装设测量直流总输出电流的直流电流变换器或等效测量装置，其现场测量精度应不低于0.5 %。并联在整流站（所）亘流主母线上的各整流单元（整流机组或整流柜，均应装设现场测量精度不低于0.5级的直流电流变换器。3.2整流站（所）交直流侧应装设如下仪表z3. 2. 1 交流侧应装设的仪表z交流电压表
13、，精度不低于1.5级g交流电流表，精度不低于1.5级，交流三榈有功瓦特表，精度不低于1.5级，交流功率因数表，精度不低于2.5级，交流三相有功电度表，精度不低于1.0级，交流三相无功电度表，精度不低于2.5级。3.2.2 直流侧应装设的仪表2直流电压表，0.5 1. 0级，直流电流表，0.20.5级，直流瓦特表，0.20.5级B直流电压小时表，0.20.5级，直流电流小时表，0.20.5级。3.2.3 电解车间应装设的仪表ga. 各电解厂号应装设直流电压小时表、直流电流小时表、直流瓦特小时表（测量精度应不低于0.20.5级和指不厂房直流电压的电压表指示电解系列电流的电流表。b. 对于无计算机控制的电解系列应装设测量电解槽组平均工作电压的电压小时表，莫测量精度应不低于0.5nl。c. 对于由计算机控制的电解槽系列可根据需要装设测量单槽或槽组平均工作电压的电压小时表。附加说明本标准由国家标准局提出，由辽宁省标准局归口。本标准由沈阳铝镇设计研究院负责起草。本标准主要起草人杨秉炎、刘忏斌、冯公伟。9
