整流裝置整流柜_NEW

1、整流系統(tǒng)資料手冊第1篇 整流柜第一章 整流柜介紹大容量整流裝置是一種將三相工頻交流電轉(zhuǎn)換成電壓可調(diào)的直流電的裝置。本整流柜承擔(dān)該裝置中的轉(zhuǎn)換功能。其適用場合主要有：A. 鎂、鋁電解；B. 鹽電解；C. 其它金屬電解；D. 石墨電爐；E. 碳化硅電爐；F. 其它類似的負(fù)載。第二章 結(jié)構(gòu)簡述整流柜為戶內(nèi)式結(jié)構(gòu)，基本由槽鋼、角鐵及薄鋼板焊接而成，并設(shè)有帶玻璃窗的門。柜內(nèi)裝有12個整流臂及12個快速熔斷器臂。柜內(nèi)配有繼電、配電、保護(hù)等系統(tǒng)，并裝有端子排，以便對外連接。柜內(nèi)裝有用于冷卻用的水管，水壓測量頭裝在進(jìn)水水管口附近，水溫測量頭裝在出水水管口附近,引出水壓、水溫信號至控制柜。 可控硅整流柜內(nèi)還裝有

2、脈沖變壓器板及脈沖指示板，從控制柜來的脈沖信號經(jīng)脈沖變壓器分配給同電位整流排上的晶閘管，當(dāng)脈沖正常時，脈沖指示板上的發(fā)光二極管會發(fā)光。第三章 環(huán)境要求A海撥不超過1500M；B. 環(huán)境溫度不低于-10；不高于+40；C. 整流器安裝于戶內(nèi)使用, 并應(yīng)通風(fēng)良好；D. 一次冷卻水的溫度不低于+5，不高于+35，水質(zhì)為純水；E. 整流器停止使用期間，環(huán)境溫度不低于-30（無冷卻水時），+1（有冷卻水時）；F. 空氣最大相對濕度不超過90%（相當(dāng)于空氣溫度205時）；G. 沒有導(dǎo)電、易爆易燃塵埃、沒有腐蝕金屬、破壞絕緣的氣體；K. 無強(qiáng)烈振動和沖擊以及垂直傾斜度不超過5的場所。第四章 型號代表的意義水

3、冷額定輸出電壓（V）額定輸出電流（A）H：電化用；E：冶煉用K：晶閘管；Z：二極管 S / 第五章 工作原理本柜主電路采用同相逆并聯(lián)三相橋式整流電路，其基本原理：把兩個相同三相橋式整流聯(lián)結(jié)，從結(jié)構(gòu)上按相位相同、電流方向相反組合在一起，構(gòu)成自二次繞組直到整流臂的兩組相反極性引線盡可能靠近的配置，其通過的電流在任何瞬間都大小相等、方向相反，使各自所產(chǎn)生的交變磁通在兩逆并導(dǎo)體的外部相互抵消之機(jī)理，從而大大減少各部分線路電抗，并增加相間、臂間阻抗的對稱性，從根本上解決大電流的交變磁通所引起的殼體局部過熱，電抗壓降增大，并聯(lián)元件均流下降，損耗增大等特殊問題，有利于提高機(jī)組效率與功率因素。第六章 整流柜安

4、裝A 整流柜應(yīng)接地安裝（如采用絕緣法安裝則應(yīng)安裝在瓷瓶上）；B. 整流柜應(yīng)與變壓器、電解槽盡可能靠近；C. 整流柜四周應(yīng)保留適當(dāng)?shù)臋z修位置；D. 整流柜底部應(yīng)開一條電纜溝，安裝控制電纜、進(jìn)出水管及相應(yīng)的一次、二次冷卻系統(tǒng)；E. 整流柜交直流母線，其電流密度不大于1.0和1.2A/mm2。七、 產(chǎn)品系統(tǒng)的保護(hù)功能(一)、水系統(tǒng)保護(hù)首先由水壓表提供一路DC24V電壓給壓力傳送器，壓力傳送器反饋一路4-20mA信號給水壓表，水溫信號由PT100熱敏電阻產(chǎn)生信號送到水溫表。當(dāng)壓力太高、太低或溫度過高、過低時，通過801與P01、P02向控制柜發(fā)出報警信號。(二)、電氣回路保護(hù)1、過壓保護(hù)電力電子器件對

5、電壓非常敏感，一旦外加電壓超過器件所允許的最大額定值，器件將立即損壞。因此，應(yīng)分析過電壓產(chǎn)生的原因，予以抑制。1) 過電壓產(chǎn)生的原因：A. 雷電引起的過電壓；B. 交流電源接通，斷開引起的過電壓。通常由于供電變壓器網(wǎng)側(cè)聯(lián)分合，熔斷器熔斷時，通過變壓器電磁感應(yīng)耦合或繞組分布電容靜電感應(yīng)耦合產(chǎn)生；C. 換向過電壓：由于晶閘管與全控型器件以并聯(lián)的二極管在換向結(jié)束后，不能立即恢復(fù)阻斷能力，所以有較大的反向電流流過，而當(dāng)阻斷能力恢復(fù)時，反向電流減小到0，反向電流突變會因線路電感存在而在器件兩端產(chǎn)生過電壓；D. 直流側(cè)產(chǎn)生過電壓，通常由于分?jǐn)嗷芈冯姼写?，或者分?jǐn)嚯娏鞔螽a(chǎn)生；E. 突斷過電壓，全控型器件開關(guān)

6、速度快，當(dāng)器件突斷時，正向電流突變會因線路電感存在而在器件兩端產(chǎn)生過電壓。2) 過電壓的保護(hù)和和抑制我廠采用非線性元件吸收過電壓能量，RC電路接于變壓器的閥側(cè)及直流側(cè)。3) 過電壓保護(hù)的分類 A. 操作過電壓保護(hù): 采用高能氧化鋅壓敏電阻RV16“”聯(lián)接吸收操作過電壓，并在其中串有熔斷器FU4146，而且還配有報警裝置，熔斷器熔斷后，通過801、P03發(fā)出報警訊號。其原理圖如下： B. 換向過電壓保護(hù)：在每臂硅元件兩端并有由電容C1-112-3及電阻R1-112-6組成的吸收電路，吸收換相過電壓。并在其中串有熔斷器FU2132，而且還配有報警裝置，熔斷器熔斷后，通過801、P03發(fā)出報警訊號。

7、2、硅元件保護(hù)當(dāng)硅元件擊穿短路時，與其串聯(lián)的快熔熔斷，其內(nèi)的輔助熔絲亦熔斷并頂出紅色頂桿，閉合微動開關(guān)，報警指示板上指示燈V1亮，同時通過245、0V發(fā)出報警信號至控制柜內(nèi)。3、橋臂過熱保護(hù)當(dāng)整流橋臂的雙孔母排溫度超過605時，貼在其上的“溫度繼電器”ST吸合，“報警指示板”上指示燈V1亮，同時使輔助變壓器二次線圈內(nèi)產(chǎn)生幾百毫安電流，串接其內(nèi)的電流繼電器動作，并通過801、P04向控制柜發(fā)出報警信號。4、脈沖單元保護(hù)從控制柜來的脈沖信號561A（561B）566A（566B）經(jīng)過功放（功放板在控制柜）到脈沖變壓器分配給同電位整流排上的晶閘管，當(dāng)元件導(dǎo)通時，脈沖指示板上的發(fā)光二極管會發(fā)光。第八章

8、 調(diào)試與使用（一）、準(zhǔn)備工作1）水壓上下限及量程設(shè)置 設(shè)置水壓表主、副屏顯示、上/下限、模擬量參數(shù)，調(diào)置方法見附錄一。2）水溫上下限及量和設(shè)置 正確設(shè)置水溫表主、副屏顯示、上/下限、模擬量參數(shù)，調(diào)置參數(shù)見附錄一。3）過壓吸收保護(hù)檢查a、換相吸收：檢查吸收回路的接線，RC串聯(lián)后，一端接直流，另一端接交流，切記電容是串聯(lián)在回路中，不能被單獨(dú)甩開，否則交直流排短路。檢查電阻是否虛焊，并記錄元件參數(shù)。b、操作吸收：檢查吸收回路的接線，回路流線（AC快熔電阻電容大地），切記電容是串聯(lián)在回路中，不能被單獨(dú)甩開。檢查電阻是否虛焊，并記錄元件參數(shù)。提示：a、注意電容一定要串聯(lián)到回路當(dāng)中；b、換相吸收的電阻經(jīng)常

9、性出現(xiàn)虛焊、斷腳。4）快熔首先要調(diào)節(jié)好快熔報警板單快熔（4.5V）和多快熔基準(zhǔn)電壓（6.5V），工作電源15V。5）絕緣降低確認(rèn)工作電源正常工作；確認(rèn)將MM1和MM2短接，EE1和EE2短接。（二）、保護(hù)系統(tǒng)（繼電）實(shí)驗(yàn) 保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)應(yīng)與控制柜（穩(wěn)控柜）連機(jī)進(jìn)行，目的是校驗(yàn)各部分的連線是否正確，各機(jī)構(gòu)動作是否靈敏。以確保后續(xù)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。主要采用模擬故障的方法進(jìn)行。1）二次供電當(dāng)控制柜的電源進(jìn)線（U、V、W、N）供電后，合上其鎖開關(guān)SA1，控制電源投入工作，用萬用表可在整流柜外引端子U2、N上量得AC220V電壓。2）操作過電壓吸收用平口螺絲刀（或手工鋼鋸條）撥動報警熔斷器上的報警微動開

10、關(guān)，使報警信號線P03與公共線801連通，控制柜上相應(yīng)的指示燈會亮，外引信號也同時產(chǎn)生。按動控制柜上復(fù)位按鈕，故障報警現(xiàn)象消失。逐一撥動所有微動開關(guān)，均會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則表明該部分處于正常工作狀態(tài)。3）橋臂過熱在元件母排靠匯流母排側(cè)的固定支架處有一溫度繼電器（ST1），用導(dǎo)線短接該溫度繼電器的兩引線，“報警指示板”上橋臂過熱指示燈V1亮。同時，報警信號線P04與公共線801向控制柜發(fā)出報警信號，控制柜的相應(yīng)機(jī)構(gòu)動作，復(fù)位后，故障報警消除。逐一將12根橋臂按上述方法實(shí)驗(yàn)后，則表明該部分競價工作已處于正常工作狀態(tài)。4）快熔熔斷報警與操作過電壓一樣，用平口螺絲刀將快熔的報警微動開關(guān)撥動，這時可發(fā)現(xiàn)“

11、報警指示板”上的快熔熔斷指示燈V1亮，同時報警信號線P05、P06與公共線8001連通向控制柜發(fā)出報警信號，控制柜上相應(yīng)機(jī)構(gòu)動作，并有相應(yīng)指示。按復(fù)位按鈕后恢復(fù)正常。逐一撥動每只快熔上的微動開關(guān)，均能得到上述結(jié)果。同時撥動同一橋臂上的兩只快熔的微動開關(guān)，除出現(xiàn)上述報警、指示外，還應(yīng)發(fā)出跳閘信號。這就表明該部分處于正常工作狀態(tài)。逐一對12組橋臂進(jìn)行試驗(yàn)均應(yīng)得到該結(jié)果。5）冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)A. 調(diào)節(jié)水溫表的上限報警值，當(dāng)其設(shè)定值低于實(shí)際值時，報警信號線P02與公共線801應(yīng)能可靠地向控制柜發(fā)出報警信號，且控制柜也能發(fā)出相應(yīng)的指示，相應(yīng)的機(jī)構(gòu)也進(jìn)行動作，重設(shè)上限報警值至正常參數(shù)，按控制柜復(fù)位按鈕，該故障

12、會消失。兩塊水管均應(yīng)進(jìn)行上述試驗(yàn)。B. 與調(diào)節(jié)水溫表一樣，調(diào)節(jié)水壓表的下限報警值，當(dāng)其設(shè)定值高于實(shí)際值時，報警信號線P01與公共線801會短接可靠地向控制柜發(fā)出報警信號，且控制柜也能發(fā)出相應(yīng)的指示及相應(yīng)的機(jī)構(gòu)也進(jìn)行動作，重設(shè)下限報警值至正常參數(shù)，按控制柜復(fù)位按鈕，該故障會消失。該試驗(yàn)完成后，應(yīng)將水壓報警下限定于0.08Mpa（0.8kg/cm2）處，上限一般不作整定（置0.25Mpa處）。C. 上述檢查完成后，啟動一次冷卻水泵，檢查整流柜水壓，水溫指示是否正常，并核對與冷卻器的指示是否一致。若差異過大，則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的儀表校驗(yàn)。調(diào)節(jié)供水閥門，使整流柜上壓力指示為0.2Mpa，檢查整流柜內(nèi)有無滲漏

13、、水路不流暢等現(xiàn)象，如有則應(yīng)迅速排除。 逐步加大供水閥門，使整流柜內(nèi)水壓達(dá)0.3Mpa，維持23小時，應(yīng)無滲漏，水路不流暢等現(xiàn)象。如有應(yīng)迅速排除。D. 上述完成后，從冷卻器的排水口處，取冷卻水樣進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)。水質(zhì)的優(yōu)劣，對設(shè)備能否正常運(yùn)行關(guān)系重大，千萬要引起足夠的重視，以免造成母排內(nèi)壁結(jié)垢，電蝕嚴(yán)重等不良后果。（三）、耐壓試驗(yàn)1詳細(xì)核對交、直流母排連接及各組成部分相互之間的接線是否準(zhǔn)確；2檢查各組成部分的絕緣強(qiáng)度。a) 首先將晶閘管陰、陽極，控制極用裸銅線短接，并將弱電回路元件短接或脫離電氣連接（若未短接或脫離，將會在絕緣試驗(yàn)時擊穿硅元件和低壓電器），同時用壓縮空氣排盡冷卻水系統(tǒng)的積水。特別是

14、在現(xiàn)場時，整流柜同控制柜的連接線一定得甩開，尤其是進(jìn)PLC模塊的信號線。另外換相吸收和操作過壓吸收的電阻，電容，快熔一定要短接好，防止高壓擊穿！b) 主回路、輔助回路之間及各自對柜體和正、負(fù)極之間分別加工頻2KV，1分鐘應(yīng)無擊穿。c) 拆除上述短接線，用萬用表測正、負(fù)母排之間應(yīng)有二極管特性。附：以上準(zhǔn)備工作主要是針對廠內(nèi)調(diào)試，現(xiàn)場調(diào)試調(diào)主要看二次進(jìn)線有沒有連接錯。為保證整流柜運(yùn)行的可靠，跳閘回路的順暢是必不可少的。比如在出現(xiàn)多快熔熔斷時，應(yīng)立即跳閘，而不要通過通訊，以防通訊故障時不能跳開主回路。（四）、空載實(shí)驗(yàn)順利完成以上試驗(yàn)，并且跳閘信號能準(zhǔn)時，準(zhǔn)點(diǎn)動作。才可以進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。（注意：直流刀開

15、關(guān)應(yīng)分?jǐn)啵。⒄髯儔浩饔休d調(diào)壓開關(guān)調(diào)至最低電壓檔位，然后合高壓油開關(guān)，逐漸電壓升至最額定電壓位置，并記下各檔位的電壓數(shù)據(jù)，持續(xù)額定空載試驗(yàn)24h（最低不得少于4h）?？蛰d試驗(yàn)一般用電爐絲作假設(shè)負(fù)載，電爐絲選用型號2KW/220V，選用數(shù)量根據(jù)柜子的耐壓，一般按一根承受200V電壓。假如整流柜額定電壓500V，那么就得選用3根電爐絲！（五）、短路實(shí)驗(yàn)1、二極管型整流器在空載試驗(yàn)正常后，才能進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。計算變壓器最低輸出電壓，確保其最低電壓低于變壓器短路阻抗壓降，否則不能進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)（該數(shù)據(jù)由變壓器制造廠計算后給出）。首先接通繼電保護(hù)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，然后在直流刀開關(guān)出口端外將正、負(fù)母排短接。（

16、在鋁廠一般由甲方電解車間工作人員完成準(zhǔn)備工作）將有載開關(guān)調(diào)至最低電壓檔，合高壓油開關(guān)，由有載開關(guān)升壓使輸出直流為25%IdN，工作30min，逐步升到50%IdN，再升到75%IdN,檢查元件均流和熔斷器、母排、直流開關(guān)的溫升，若正常，則可升至100%IdN。2、可控硅型整流器根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，短路負(fù)載R用76的不銹鋼水管約7米10米，制作成環(huán)形、U字形結(jié)構(gòu)，一頭為進(jìn)水（用橡皮水管連接），另一頭為出水。 短路負(fù)載的兩頭分別焊接200*10的銅排接于直流傳感器后面的輸出母排上（直流刀開關(guān)要在閉合的狀態(tài)），但直流母排與電解槽不能接上！ 按上述條件制作的負(fù)載進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)，直流電流可達(dá)到5-7KA左

17、右。 作負(fù)載試驗(yàn)要檢測以下幾點(diǎn)內(nèi)容：A. 檢測整流柜內(nèi)每個元件是否導(dǎo)通；B. 檢測元件間、橋臂間的均流系數(shù)；C. 檢測變壓器CT互感器反饋回路是否A B柜接反？反饋回路的互感器同名端是否接線正確；D. 控制回路的閉環(huán)調(diào)節(jié)是否正常；E. 調(diào)節(jié)好控制器上直流反饋與交流反饋值的平衡度，以便交直流反饋監(jiān)視時不會出現(xiàn)反饋異常；通過以上試驗(yàn)的整流柜，如果以上檢測內(nèi)容都達(dá)到設(shè)計要求，就完全具備帶電解槽的要求。在短路試驗(yàn)時，如是晶閘管穩(wěn)流系統(tǒng)，則應(yīng)同時將脈沖的特性進(jìn)行測試，具體測試方法詳見控制柜的說明書。在100%IdN時測量并調(diào)整均流，使之保證均流系數(shù)K0.85。短路實(shí)驗(yàn)也應(yīng)同空載試驗(yàn)一樣記錄各組電流、電壓

18、數(shù)據(jù)。第九章 均流系數(shù)測試1、均流系數(shù)K的計算：K 同一橋臂整流管均流系數(shù)Ii 并聯(lián)支路整流管總電流值N 并聯(lián)元件個數(shù)Imax 同一橋臂元件最大電流值當(dāng)K低于0.8時，應(yīng)及時調(diào)整。2、均流劣化的原因A并聯(lián)二極管或晶閘管正向壓降不一致；B二極管或晶閘管的壓緊力大小不一致；C二極管或晶閘管與母排，散熱器的接觸面不平整或有氧化層；D并聯(lián)快熔內(nèi)阻不一致。3、均流的調(diào)整方法：1) 測量每只二極管或晶閘管的電流（我們一般是通過測快熔上的壓降來統(tǒng)計均流系數(shù)的）；2) 找出電流最小的一、二只管；3) 松開電流變小的晶閘管的固定M16螺母，用手來回轉(zhuǎn)動元件，再將M16螺母擰緊，此法可消除接觸面輕度氧化與不平，通

19、電后，電流立即上升，均流恢復(fù)正常；4) 氧化嚴(yán)重時，可取下晶閘管，用金相砂紙打磨后，再擰緊即可；5) 上述方法無效時，用VF相近的硅元件取代原電流變小的硅元件；6) 更換快熔。上述調(diào)整工作建議在斷電時進(jìn)行，帶電調(diào)整難度較大，一定要由有經(jīng)驗(yàn)者在做好各項(xiàng)絕緣安全措施下進(jìn)行。第十章 整流器的操作及維護(hù)1、整流器運(yùn)行操作步驟：1) 接通控制柜電源，一、二次冷卻系統(tǒng)及電流測量、保護(hù)系統(tǒng)等；2) 將直流刀閘合閘；3) 合上高壓隔離開關(guān)；4) 合上高壓油斷路器，觀察直流輸出電壓、電流；5) 調(diào)節(jié)有載開關(guān)與控制柜電位器至所需電流。2、整流器停機(jī)步驟：1) 將電位器降至零位；2) 將高壓油斷路器分閘；3) 切斷

20、隔離開關(guān)；4) 將直流刀閘分閘；5) 切斷控制系統(tǒng)，穩(wěn)流系統(tǒng)電源；6) 停純水冷卻系統(tǒng)（若環(huán)境溫度低于0時，應(yīng)排空一、二次冷卻水，防止結(jié)冰，凍壞水管）。3、離子膜化工整流設(shè)備送電程序 隨著化工工藝水平的不斷提高，氯堿行業(yè)普遍采用離子膜工藝進(jìn)行電解。所有這些電解槽的制造廠家都采用一臺整流器+一臺極化整流器對一個電解槽進(jìn)行供電。送電程序：1）把極化整流器和整流控制柜的控制電源送上,此時控制柜應(yīng)無任何報警，控制板上的脈沖正常。2）如果用戶選擇自動投入極化整流器 A. 把極化整流器面板上的選擇開關(guān)置于自動位置； B. 合上極化整流器的控制電源； C. 合上極化整流器相對應(yīng)的控制柜的控制電源，此時，極化

21、整流器會自動啟 動； D. 按工藝要求，調(diào)節(jié)極化整流器面板上的閉環(huán)給定電位器，使極化整流器的 電流達(dá)到工藝要求；3）如果用戶選擇手動投入極化整流器 A. 把極化整流器面板上的選擇開關(guān)置于手動位置； B. 合上極化整流器的控制電源； C. 合上極化整流器的啟動按鈕，極化整流器啟動； D. 按工藝要求，調(diào)節(jié)極化整流器面板上的閉環(huán)給定電位器，使極化整流器的 電流達(dá)到工藝要求；4）純水冷卻器運(yùn)行，使整流柜的水壓顯示達(dá)到0.12MPa。 (注：純水冷卻器在正式送電前一至兩天就讓它一直運(yùn)行，沒有特殊情況不要停下來，以便把氣泡排盡。)5）當(dāng)電解槽的溫度達(dá)到一定程度時，整流柜開始對電解槽供電 A. 合上正負(fù)直

22、流刀開關(guān) B. 確認(rèn)純水冷卻器在運(yùn)行狀態(tài)，并且水溫水壓正常 C. 合高壓隔離開關(guān) D. 合高壓油開關(guān) E. 調(diào)節(jié)調(diào)壓開關(guān)到合適的檔位 F. 確認(rèn)所有的給定值在“0”位 G. 確認(rèn)控制柜面板上的選擇開關(guān)（或觸摸屏的設(shè)置）在正確的控制位置 H. 合控制電源 I. 合強(qiáng)觸發(fā)電源 J. 根據(jù)工藝要求，逐步增大給定值，使直流電流達(dá)到工藝要求 K. 當(dāng)整流柜直流電流達(dá)到一定時（一般為2.7KA或3.2KA），極化整流器會自動停止。正因?yàn)檫@樣，在對整流柜進(jìn)行維修，需要?？刂乒駮r，要注意極化柜的自動投命令是由控制柜發(fā)出的，還是其他地方發(fā)出（如DCS等）。如果是控制柜發(fā)出的指令，則需將極化柜選到就地控制，才能分控制柜電源。4、維護(hù)保養(yǎng)1）整