공냉식 실리콘 정류기

공냉식 실리콘 정류기

 

 

1. 본체의 구조

(가) 정류기의 본체는 다음 3가지의 부분으로 구성되어 있다.

1) 다이오드반 (Diode Section)

2) DC출력반 (DC Output Section)

3) 제어반 (Control Section)

(나) 제어경보 및 그 밖의 다른 지시계는 제어반 전면에 설치되어 있 다.

2. 기 능

(가) 100% 부하에서 연속사용 가능하며, 150% 부하에서 2시간, 300% 부하에서 1분간 사용할 수 있는 과부하 정격을 보유한다.

(나) 교류입력전압(AC 3상 600V)을 6Leg로 구성된 삼상전파 정류

브릿지를 직렬로 연결된 2개의 정류회로를 통하여 12Pulse DC

1,500V를 얻는다.

(다) 각 Leg에는 4개의 병렬 결선된 반도체 다이오드로 구성된다.

브릿지에는 Fuse고장이 발생할 경우 표시를 위한 Fuse고장 표시 용 S/W회로 및 전류분담을 위한 Resistor와 순간 전압상승 방지 를 위한 Snubber회로 등이 포함되어있다.

(라) 다이오드는 알루미늄 방열판에 부착되어 있고 냉각방식은 자연 대류 방식이며, Bridge Leg의 4개 병렬 다이오드와 방열판은 Group으로 배열되어 있고, 4개의 각 Group에서 가장 위쪽의 방 열판에는 Alarm과 Trip 기능을 위한 2개의 Themal Seitch가 부 착되어 있다.

(마) DC 출력부는 제어반 Door후면 내부에 위치하고 이 부분은 DC Surge Absorber회로, Voltage Transducer회로, DC출력 BUS를 포함한다.

(바) 제어부분은 전면 Door의 내부에 위치하며 필요한 전원은 직류

110V, 20A이다. 제어부분은 Fuse용단 검출회로와 Diode Over Temperature용 계전기 및 Door Interlock와 2개의 보조 DC Power Supply를 포함한다. 전면 Door에는 Ground Fault 및 Hot Structure용 Relay, Annunciation Module, DC Meter들 (Voltmeter And Ammeter)이 설치되어있다.

(사) 외함 내부의 조명등은 문이 열릴 때마다 계전기 133x 접점을 통하여 점등된다.

(아) 온도 설정이 가능한 Space Heater가 부착되어있다.

3. 외 함

(가) 정류회로 내부를 Door를 Open하지 않은 상태에서 확인할 수 있도록 전ㆍ후면 별도로 2개의 창문을 설치하였으며, 제어반을 위한 별도의 Door도 구비하였다.

(나) 정류회로의 발열을 자연 냉각하기 위한 통풍구가 상단 및 하단 부에 설치되어있다.

(다) 정류기 제어반 전면에는 정류기 동작 램프, 전압계, 전류계 및 접지계전기 등이 취부 되어 있으며, 제어반 후면에는 동작 램프만 설치 되어있다.

(라) 정류기 상부에는 정류기 내부에서 발생될 수 있는 발열량을 최 대한 억제하기 위하여 다이오드 보호용 Snubber회로에 있는 콘덴 서 방전저항용 무부하 저항기(출력전압 Divide용 저항 포함)가 설 치 되어있다

4. 다이오드반 (Diode Section)

(가) 정류기의 Diode부는 2개의 3상 전파브릿지로 직렬 결선된 12 개 Diode Leg로 구성되어있다.

(나) 12개의 Leg는 각각 4개의 Diode가 병렬로 결선되어있고 정류 기는 총 48개의 Diode로 이루어져있다.

(다) 각 Diode는 돌출 압출 성형 분리된 2개의 방열판 사이에 취부 된다

(라) 전기적으로 Diode는 Diode와 Fuse 그리고 저항을 포함한 직렬 회로의 일부이다. Diode는 Fuse 및 저항과 항상 연결되어 있으며 이들은 입력(AC) 또는 출력(DC) BUS와 연결시키는 역할을 한다.

(마) 전류 분담용 저항은 심한 고장이 발생하는 동안 각 정류기 Leg 의 4개의 전류 통로 사이에서 전류분담을 실행시키는 역할을 한다. 저항은 각각 0.0005Ω이며 두개의 병렬 Stainless 강철 Sheet로 이루어져있다.

(바) 각각 Diode Fuse는 Fuse가 용단될 때 동작하는 Microswitch 가 부착되어 있다. 이 Switch는 제어부에 있는 Diode Fuse Indicator회로와 Lamp에 연결되어 있다.

(사) 각각 12개로 구성된 2Group의 Over-Temperature Themal Switch가 정상시 Close되어 있으나 임계온도 이상 온도가 상승할 때에는 Open되며, 임계온도는 130℃와 135℃이다. 이 Switch들은 각 정류기의 Leg에서 가장 윗부분의 Diode 방열판에 위치한다.

(아) Door를 통하여 커다란 압출 성형 알루미늄 방열판을 제거하지 않고 개개의 Diode를 교체하는 것이 가능하다.

(자) 각각의 Diode는 R-C회로로 이루어진 Snubber 즉 Diode단자 에 직접 연결된 Polypropylene-Paper Dielectric Foil Capacitor 와 직렬인 무유도 저항에 의해 과전압(dv/dt)에 대하여 보호된다.

5. DC출력반 (DC Output Section)

(가) DC 출력 부분은 제어반 후면 내부에 위치한다.

(나) DC Voltmeter Transducer(XDCR)는 DC출력부에 위치하고 Volt Meter를 동작시키는 절연된 회로로 구성된다. XDCR은 Devide Resistor R13N 양단의 전압에 의해 검출되며 Devide  Resistor 양단의 전압이 37.5V일 때 Transducer출력은 120mV  DC이고 DC Voltmeter는 1500V DC를 지시한다.(Full Scale은 240mV DC일 때 3000V이다.)

(다) 전력용 저항 R17은 Snubber회로의 Capacitor에 의해 발생되 는 무부하 직류출력 전압의 파고를 제한하는 Bleeding효과를 제 공 한다.

라) 2개의 DC Surge Suppressor는 출력 BUS의 양단에 직렬로 연결되어 있고 DC Surge Suppressor의 중간지점이 2개의 직렬 Bridge의 중간지점에 연결된다. 각 Suppressor는 Fuse 및 직렬 R-C회로로 구성된다. 뿐만 아니라 2개의 금속산화 Varistor(MOV)가 출력 BUS Bar에 직접 연결된다. DC Surge Suppressor와 MOV는 외부로부터 침투되는 과전압에 대한 과도현 상으로부터 정류기를 보호한다.

(마) 정격이 50mV DC, 5000A인 DC Ammeter용 Shunt는 음극 출력 BUS BAR와 직렬이고 DC 출력용 Ammeter에 mV신호를 공 급한다.

6. 제어반 (Control Section)

(가) 정류기 제어부는 정류기 제어반 전면 안쪽에 위치한다.

(나) Space Heater 및 형광등용으로 220V 교류전원이 외부에서 공 급된다. 제어회로는 110V DC 직류전원을 외부로부터 공급받아 Power Supply를 통하여 변환된 DC 24V 및 ±15V 직류전원으로 동작된다. 이들 회로는 제어부 문 안쪽에 취부되어 있는 각 2Pole 10A의 MCCB에 의해 보호된다.

(다) Diode부의 Cabinet Light는 Cabinet Door에 있는 Switch에 의해 제어된다.

(라) DC 출력용 Voltmeter와 Ammeter는 제어부의 Door에 위치하 며 DC 출력부에 있는 Voltage Transducer와 Ammeter Shunt로 부터 Signal을 받는다.

(마) Ground Fault / Hot Structure Relay는 제어부의 Door에 위 치한다.

(바) 64계전기는 정류기 외함과 대지 사이의 전위차에 따라 동작한 다. 내부 계전기의 접점으로 외부 Annunciator Module에 Trip신호 를 보낸다.

(사) Fuse용단 감지회로 58R과 58R1은 1개의 Fuse만이 용단되었 을 경우 경보출력을 공급하고 2개 이상의 Fuse가 용단되면 Trip출 력을 공급한다. 각각의 회로는 그에 해당하는 정류기 브릿지의

Fuse상태를 체크한다. 회로의 출력은 Annunciator Module에 경보 와 Trip신호로서 공급된다.

(아) 26D1계전기(“경보”와“Trip”)는 Diode 과온도시 각각 동 작하여 Diode와 절연회로를 절연시키는 역할을 한다.

(자) 보조전원 공급장치 또는 24V DC(PS1), ±15V DC(PS2)가 필요하다. 24V DC는 Annunciator Logic PCB(Printed Circuit  Board), Indicating Lights(LED's) 및 출력 계전기의 전원 공급용 으로 사용되고, ±15V DC는 Logic회로에 사용된다.

(차) 계전기 133X는 임의로 문이 열렸을때 동작하고 계전기의 Closing Contact가 정류부의 각 부에 있는 4개의 절전형 3파장 Lamp에 직렬로 연결되어있다, 정류기의 운전중에는 인명에 치명적 인 전압이 발생하므로 정류기의 주회로 교류차단기를 개방시키지 않 은 상태에서 Door를 열지 말아야한다.