一种新型多晶硅还原炉高压启动装置制造方法及图纸

一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，主要针对硅芯排布为含有4对一组的还原炉，用于西门子法多晶硅生产的硅芯启动击穿阶段。主要由两种不同电压等级的升压变压器、电抗器、接触器、熔断器、电流检测装置、PLC控制单元以及电动接地刀闸和接地电阻构成。所需要高压击穿的硅芯直接与升压变压器的输出相连无需切换或隔离开关，电流检测装置检测到的电流值送给PLC单元，PLC根据所检测的电流控制接触器和电动接地刀闸的动作。启动时，先对每对硅芯施加高电压等级的高压，待电流上升至变压器的最大输出电流后切换到低电压等级的变压器，此时每两对硅芯施加低电压等级的高压，使电流继续上升至稳定后切换至正常电源供电，高压启动完成。此后，该4对硅芯作为加热源，使用正常电源即可将其余硅芯全部击穿，从而进入正常生产阶段。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，用于西门子法多晶硅生产的硅芯击穿启动阶段。二
技术介绍
目前，国内高压启动系统一般都为升压变压器原边晶闸管移相控制来控制高压启动过程中的电流大小，同时都有一台为高压启动装置提供电源的专用变压器和一套隔离柜用于断开高压启动时与正常电源的连接，该方案不仅控制方法复杂，需要晶闸管触发模块，而且还需要专用变压器和大量的高压开关柜，占用较大用地面积及投资成本。另一方面，国内一般高压启动为每对硅芯单独隔离供电，当其中硅芯电极绝缘被击穿后从电流变化上无法判断是硅芯被击穿还是电极被破坏，如果不及时关闭电源会使电极及还原炉底盘遭受更加严重的破坏。三
技术实现思路
本技术提供一种新型多晶硅还原炉高压启动装置。主要针对一组4对硅芯进行高压击穿的多晶硅还原炉高压启动装置，该装置直接使用还原炉工艺变压器二次侧电源升压为高压启动电源，通过其方法在保证高低压电源的安全隔离前提下将负载硅芯直接连接到升压变压器的输出上，节省大量的高压开关柜；并且控制方法由变压器原边晶闸管控制变为接触器控制，简化控制方案，同时还能检测出还原炉电极在高压启动的过程中是否有被击穿。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是它包括顺序连接的电抗器，变压器，控制开关，两种不同电压等级的单相升压，采用同名端相联的方式直接连接到负载硅芯上，在硅芯负载首末端连接有接地电阻和接地刀闸；每对硅芯对应一台高电压等级的升压变压器，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器，高电压等级升压变压器原边串联电抗器，低电压等级升压变压器为高短路阻抗变压器；负载硅芯直接连接到单相升压变压器的输出上，每对硅芯对应一台高电压等级升压变压器共4台，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器共2台，变压器与变压器同名端相联，在硅芯负载首端联接一接地电阻和电流变送器并通过一接地刀闸接地，硅芯负载末端直接通过一接地刀闸接地，所有接地刀闸由同一电动马达控制；在变压器的输出回路和接地电阻回路中分别设置有电流变送器，用于检测高压启动电流和接地电流。本技术的有益效果是，整套装置无需配备用于高压启动的独立变压器和高压开关柜隔离高压和正常电源，节省大量成本；PLC仅控制接触器的通断，电流控制主要由电路本身限制，控制简单；在启动过程中可以检测是否存在还原炉电极被击穿。四附图说明图I是本技术的电路原理图。图2是本技术的系统框图。图中1----硅芯负载，2高电压等级升压变压器，3低电压等级升压变压器，4 限流电抗器，5 接触器，6 溶断器，7 接地电阻，8 接地刀闸，9——电流变送器，10——电源。五具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。参照附图，本技术它包括顺序连接的电抗器，变压器，控制开关，两种不同电压等级的单相升压，采用同名端相联的方式直接连接到负载硅芯上，在硅芯负载首末端连接有接地电阻和接地刀闸；每对硅芯对应一台高电压等级的升压变压器，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器，高电压等级升压变压器原边串联电抗器，低电压等级升压变 压器为高短路阻抗变压器。负载硅芯直接连接到单相升压变压器的输出上，每对硅芯对应一台高电压等级升压变压器共4台，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器共2台，变压器与变压器同名端相联，在硅芯负载首端联接一接地电阻和电流变送器并通过一接地刀闸接地，硅芯负载末端直接通过一接地刀闸接地，所有接地刀闸由同一电动马达控制。在变压器的输出回路和接地电阻回路中分别设置有电流变送器，用于检测高压启动电流和接地电流。在西门子法多晶硅生产的硅芯还原炉高压启动装置，四台高电压等级升压变压器2的高压端同名端相连并联接到硅芯负载上，同样两台低电压等级升压变压器3的高压端也采用同名端相连并联接到硅芯负载，在其硅芯负载I回路的四个电流支路上装有电流变送器9用于检测高压启动的硅芯电流，高电压等级升压变压器2的原边线圈顺序与限流电抗器4、接触器5、熔断器6相连，由限流电抗器4来限制其最大输出电流，低电压等级升压变压器3采用高短路阻抗变压器来限制最大输出电流，其原边线圈顺序与接触器5、熔断器6相连，低电压等级升压变压器3的最大输出电流大于高电压等级的。所有变压器的进线电源统一连接到同一单相电源，该电源10由还原炉工艺变压器某一电压等级提供。在硅芯负载的两端分别通过接地电阻7和接地刀闸8接地，在其电流回路上装有一电流变送器9用于检测高压启动过程中的接地电流。本技术用其PLC单元为系统的控制单元，负责整个启动过程的监控。启动开始后，PLC首先初始化并接收启动指令，断开接地刀闸，给还原炉工艺变压器送电，然后合上接地刀闸，保证还原炉正常电源和高压启动电源的隔离。控制高电压等级变压器的接触器带电，在每对硅芯上施加高电压等级的高压，待电流变送器检测的电流上升至该变压器的最大输出电流后，断开高电压等级变压器的接触器，合上低电压等级变压器的接触器，继续提升硅芯电流至该变压器的最大输出电流后，断开低电压等级变压器的接触器同时也断开接地刀闸，并将该组硅芯移交至正常电源供电。在此过程中，电流变送器一直监测流过接地电阻的电流，通过判断电流的大小反应还原炉电极是否被击穿。当4对硅芯全部击穿后，断开接地开关，交由正常电源串联供电。此时，该4对硅芯作为加热源，使炉内温度升高至300度以上。在此温度下，正常电源对其余每组4对硅芯各自采用旁路-串联，或者并联-串联转换模式施加正常电压即可将其击穿从而进入正常生产阶段。权利要求1.一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，它包括顺序连接的电抗器，变压器，控制开关，其特征在于两种不同电压等级的单相升压，采用同名端相联的方式直接连接到负载硅芯上，在硅芯负载首末端连接有接地电阻和接地刀闸；每对硅芯对应一台高电压等级的升压变压器，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器，高电压等级升压变压器原边串联电抗器，低电压等级升压变压器为高短路阻抗变压器。2.根据权利要求I所述的一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，其特征是负载硅芯直接连接到单相升压变压器的输出上，每对硅芯对应一台高电压等级升压变压器共4台，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器共2台，变压器与变压器同名端相联，在硅芯负载首端联接一接地电阻和电流变送器并通过一接地刀闸接地，硅芯负载末端直接通过一接地刀闸接地，所有接地刀闸由同一电动马达控制。3.根据权利要求I和2所述的一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，其特征是在变压器的输出回路和接地电阻回路中分别设置有电流变送器，用于检测高压启动电流和接地电流。专利摘要一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，主要针对硅芯排布为含有4对一组的还原炉，用于西门子法多晶硅生产的硅芯启动击穿阶段。主要由两种不同电压等级的升压变压器、电抗器、接触器、熔断器、电流检测装置、PLC控制单元以及电动接地刀闸和接地电阻构成。所需要高压击穿的硅芯直接与升压变压器的输出相连无需切换或隔离开关，电流检测装置检测到的电流值送给PLC单元，PLC根据所检测的电流控制接触器和电动接地刀闸的动作。启动时，先对每对硅芯施加高电压等级的高压，待电流上升至变压器的最大输出电流后切换到低电压等级的变压器，此时每两对硅芯施加低电压等级的高压，使电流继续上升至稳定后切换至正常电源供电，高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多晶硅还原炉高压启动装置，它包括顺序连接的电抗器，变压器，控制开关，其特征在于：两种不同电压等级的单相升压，采用同名端相联的方式直接连接到负载硅芯上，在硅芯负载首末端连接有接地电阻和接地刀闸；每对硅芯对应一台高电压等级的升压变压器，每两对硅芯对应一台低电压等级升压变压器，高电压等级升压变压器原边串联电抗器，低电压等级升压变压器为高短路阻抗变压器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉泉，刘建中，胡俊辉，刘松林，叶军，李波，邓飞，
申请(专利权)人：陕西天宏硅材料有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：