赵 赢

(上海电气工程设计有限公司 上海 202106)

0 前 言

某一电厂拟新建一座制氢站，制氢设计规模为200 Nm3/h(按PEM纯水电解技术)，主要利用厂用余电及煤棚顶光伏发电电解水制成氢气。

1 整流方案

电解槽大功率供电大多采用可控硅(晶闸管)(晶闸管)进行整流，利用触发角和晶闸管的导通特性组成整流电路，将交流电压变成所需的直流电压供负载用。但对于一些小电流的电解槽，整流方案也可以选择IGBT开关电源整流方式。本项目电解槽电流较小，直流电流为1 800 A，直流电压为280 V，属于小电流电解槽，因此选用IGBT开关电源整流方式。

1.1 方案一：可控硅(晶闸管)(晶闸管)(SCR)整流

通过整流变压器利用晶闸管的单向导通性能将交流电变为所需直流电以供电解槽直流电的需要。本项目采用4台三相桥6脉波通过变压器移相形成 24 脉的方式进行整流。

(1)本项目采用的整流柜的技术参数见表1及表2：

表1 变压器主要技术参数

(续表1)

表2 整流器主要技术参数

(2)典型三相桥式全控整流电路

对于大功率的整流电路需要采用三相整流电路，因为大功率的交流电源是三相供电形式。图1是一个典型的三相相桥式全控整流电路，它有六个晶闸管，将VT1、VT3、VT5的阴极接到三相电源，接成共阴极形式；VT2、VT4、VT6的阳极联接在一起成为直流电的负极接成共阳极形式，而三相桥式整流电路由阴极型整流组与阳极型整流组串联组成。

图1 典型三相桥式全控整流电路

(3)SCR三相桥式全控整流电路工作原理

在交流电源的一个周期内，晶闸管在正向阳极电压作用下不导通的电角度称为触发角，用α表示。……