基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路制造技术

本实用新型专利技术属于多晶硅还原电源技术领域，尤其涉及基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路，包括调功控制单元、调功回路单元和接地监测单元；接地监测单元包括JD开关、电流互感器JDCT和六个相同且依次串联的电阻；第一个电阻的输入端与调功回路单元连接，同时通过JD开关与调功控制单元连接；最后一个电阻上并联有电压继电器，且最后一个电阻的输出端通过电流互感器JDCT接地设置。本技术方案填补了还原炉接地监测在时间段上的盲区，实现在还原电源工作全过程中的还原炉实时接地监测，最大限度的确保还原炉设备和还原电源的运行安全，为对多晶硅的顺利生长提供了重要保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路


[0001]本技术属于多晶硅还原电源
，尤其涉及基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路。

技术介绍

[0002]多晶硅是信息和太阳能产业最基础的原材料，多晶硅还原炉是多晶硅生产过程中非常重要的技术设备，还原炉内情况复杂，运行过程中由于炉内温度较高，且随着硅棒的生长，有部分硅粉沉积在绝缘套和底盘表面，这就对炉内电极和底盘之间的绝缘性能造成了威胁，另外，硅棒倒芯靠壁的情况也时有发生，这就对多晶硅的生产安全和还原炉的使用安全造成了很大的制约，于是提供一种安全可靠的还原炉接地监测方式是很有必要的。
[0003]在现有技术中，还原炉的工作需要得到还原电源的支持，在最优的现有技术中，是将多晶硅高压启动集成到还原电源一体，于是便有了为还原炉提供还原电源的调功电路，调功电路实现通过一个电源能同时完成高压启动，并联运行、串联运行，进一步为多晶硅各个阶段的生长条件提供重要的电能保障，而还原炉的接地监测即是在调功电路中实现的，但现有的调功电路对还原炉的接地监测还存在一段时间的盲区，即，现有的调功电路在还原电源串联运行时对还原炉接地情况进行实时监测，而在还原电源高压启动和并联运行时，调功电路无法对还原炉的接地情况进行监测。

技术实现思路

[0004]本技术旨在针对现有技术存在的问题，提出基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路，填补了还原炉接地监测在时间段上的盲区，实现在还原电源工作全过程（即多晶硅生长全周期）中的还原炉实时接地监测，最大限度的确保还原炉设备和还原电源的运行安全，为对多晶硅的顺利生长提供了重要保障。
[0005]为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：
[0006]在此，对本技术方案的使用情况进行以下说明，在多晶硅生产的过程中，为了确保用电安全，对所使用的还原炉进行接地设置，多晶硅在还原炉中以硅粉、硅芯和硅棒的形式存在，而在多晶硅生长的过程中，多晶硅很可能接触到还原炉的炉壁，造成多晶硅作为负载产生接地，可能进一步造成还原炉的相关结构被击穿，还原炉内发生爆炸，仅此需要对还原炉内的多晶硅进行实时接地监测。
[0007]基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路，包括调功控制单元、调功回路单元和接地监测单元。（本技术方案中的负载一和负载二具体指多晶硅；本技术方案中所述的系统具体指包含有多晶硅的多晶硅生长环境，包括还原炉和还原电源）
[0008]具体的，所述调功控制单元包括还原变压器和一挡控制模块、二挡控制模块、三挡控制模块、四挡控制模块、五挡控制模块、挡位控制模块Ⅰ、挡位控制模块Ⅱ、串联汇流排、高启/并联汇流排；还原变压器的二次侧线圈上依次设置有抽头Ⅰ、抽头Ⅱ、抽头Ⅲ、抽头Ⅳ、抽头
Ⅴ
和N线排抽头；一挡控制模块的输入端与抽头Ⅰ连接，输出端接入串联汇流排；二挡控制
模块的输入端与抽头Ⅱ连接，输出端接入串联汇流排；三挡控制模块的输入端与抽头Ⅲ连接，输出端接入串联汇流排；四挡控制模块的输入端与抽头Ⅳ连接，输出端接入串联汇流排；五挡控制模块的输入端与抽头抽头
Ⅴ
连接；输出端接入串联汇流排；挡位控制模块Ⅱ的输入端与抽头Ⅰ连接，输出端接入高启/并联汇流排；挡位控制模块Ⅱ的输入端与抽头抽头
Ⅴ
连接；输出端接入串联汇流排；串联汇流排通过电压互感器PT1与N线排抽头连接，高启/并联汇流排通过电压互感器PT2与N线排抽头连接连接，电压互感器PT1和电压互感器PT2分别用于测量并联回路和串联回路的的输入电压。其中，还原变压器二次侧线圈是根据使用需求设置了五个挡位抽头（抽头Ⅰ、抽头Ⅱ、抽头Ⅲ、抽头Ⅳ、抽头
Ⅴ
）和一个参考抽头（N线排抽头），各个挡位抽头对应的匝数根据各挡电压来确定，每个挡位的对应的匝数都不一样，每个挡位抽头的电压是以N线排抽头为参考点。
[0009]具体的，所述调功回路单元包括升压变压器、负载一、负载二、BL开关、GBL1开关、GBL2开关、GBL3开关、CL1开关、CL2开关、GQ开关，其中负载一和负载二具体是指还原炉中的多晶硅，负载一和负载二是相对存在的，即，还原炉中的任意两处硅芯（硅棒）都可以作为负载一和负载二；负载一的输入端通过CL1开关与串联汇流排连接，负载一的输出端通过GBL3开关与N线排抽头连接；负载二的输入端与负载一的输出端连接；负载二的输出端通过CL2与N线排抽头连接； BL开关的一端与高启/并联汇流排连接，BL开关的另一端通过GBL1开关与负载一的输入端连接，且GBL1开关连接GBL1开关的一端通过GBL2开关与负载二的输出端连接；升压变压器一次侧线圈的一端通过GQ开关与高启/并联汇流排连接，升压变压器一次侧线圈的另一端与N线排抽头连接；升压变压器二次侧线圈的一端连接于BL开关与GBL1开关之间，另一端与一次侧线圈连接N线排抽头的一端连接；另外，调功回路单元中包含有串联调功回路（串联回路）、并联调功回路（并联回路）及升压回路（高启回路）。在多晶硅的生长过程中，本技术方案的运行过程是：首先高压启动，即通过高压击穿硅芯实现启动，随后依次完成并联运行和串联运行。其中，高启回路包括由升价变压器、BL开关、GBL1开关、负载一和GBL3开关配合构成的高启回路（支路一），以及由BL开关、GBL2开关、负载二和GBL3开关配合构成的高启回路（支路二），高压启动期间，高启回路（支路一）工作时，GQ开关、GBL1开关和GBL3开关处于合闸状态，BL开关、GBL2开关、CL1开关、CL2开关和JD开关处于分闸状态，此时对负载一进行高压打压；高启回路（支路二）工作时，GQ开关、GBL2开关和GBL3开关处于合闸状态，BL开关、GBL1开关、CL1开关、CL2开关和JD开关分闸状态，此时对负载二进行高压打压。并联运行期间，BL开关、GBL2开关、CL1开关和GBL3开关处于合闸状态，GQ开关、CL2开关、GBL1开关和JD开关处于分闸状态，此时负载一由串联回路提供电能，负载二由并联回路提供电能。串联运行期间，CL1开关、CL2开关和JD开关处于合闸状态，GQ开关、BL开关、GBL1开关、GBL2开关和GBL3开关处于分闸状态，此时负载全由串联电源提供电能。
[0010]具体的，所述接地监测单元包括JD开关、电流互感器JDCT和六个相同且依次串联的电阻；升压变压器二次侧线圈上设置有中间抽头，第一个电阻的输入端与中间抽头连接，且第一个电阻的输入端通过JD开关与N线排抽头连接；最后一个电阻上并联有电压继电器，且最后一个电阻的输出端通过电流互感器JDCT接地设置，其中，电流互感器JDCT用于采集回路电流。即，本技术方案通过电压继电器动作电压设定值和电流互感器JDCT的数值来判断系统（还原炉、还原电源）是否接地。
[0011]进一步的，所述一挡控制模块、二挡控制模块、三挡控制模块、四挡控制模块、五挡
控制模块、挡位控制模块Ⅰ和挡位控制模块Ⅱ中，都包含有可控硅，且可控硅两端并联有阻容吸收回路。阻容吸收回路是对可控硅元器件进行保护的常规配置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路，其特征在于：包括调功控制单元、调功回路单元和接地监测单元；所述调功控制单元包括还原变压器和一挡控制模块、二挡控制模块、三挡控制模块、四挡控制模块、五挡控制模块、挡位控制模块Ⅰ、挡位控制模块Ⅱ、串联汇流排、高启/并联汇流排；还原变压器的二次侧线圈上依次设置有抽头Ⅰ、抽头Ⅱ、抽头Ⅲ、抽头Ⅳ、抽头
Ⅴ
和N线排抽头；一挡控制模块的输入端与抽头Ⅰ连接，输出端接入串联汇流排；二挡控制模块的输入端与抽头Ⅱ连接，输出端接入串联汇流排；三挡控制模块的输入端与抽头Ⅲ连接，输出端接入串联汇流排；四挡控制模块的输入端与抽头Ⅳ连接，输出端接入串联汇流排；五挡控制模块的输入端与抽头抽头
Ⅴ
连接；输出端接入串联汇流排；挡位控制模块Ⅱ的输入端与抽头Ⅰ连接，输出端接入高启/并联汇流排；挡位控制模块Ⅱ的输入端与抽头抽头
Ⅴ
连接；输出端接入串联汇流排；串联汇流排通过电压互感器PT1与N线排抽头连接，高启/并联汇流排通过电压互感器PT2与N线排抽头连接连接；所述调功回路单元包括升压变压器、负载一、负载二、BL开关、GBL1开关、GBL2开关、GBL3开关、CL1开关、CL2开关、GQ开关；负载一的输入端通过CL1开关与串联汇流排连接，负载一的输出端通过GBL3...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴斧，庹如刚，王恒，唐文东，
申请(专利权)人：四川永祥新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：