国产最大的晶闸管整流电源

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1、国产最大的晶闸管整流电源在新安铝厂的应用与实践杨万欣王志伟摘要：国产最大的晶闸管整流机组，采用同相逆并联三相桥式整流电源，单台机组整流电流达82KA，直流系列电流达300KA、电压750V，从2002年6月运行至今，稳流精度达0.1%，性能良好，达到了较好的技术指标，并取得了显著的经济的效益。关键词：晶闸管整流电源同相逆并联稳流精度新安铝厂Ⅲ期工程年产13万吨电解铝，采用大型300KA预焙阳极电解槽，整流机组在容量上属国产最大的晶闸管整流机组，由六台三相110KV有载调压自藕直降式移相整流变压器，每台整流变压器带

2、两台由九江整流器厂生产的KES-—82KA/750V晶闸管整流柜，该整流柜采用三相桥式同相逆并联结构，冷却方式为单机组，全封闭、小循环去离子水内冷却技术，电解系列电流300KA、电压750V，从2002年6月投运至今，运行稳定，稳流精度达0.1%，使电解生产的各项经济技术指标达到较好的水平。其中电流效率达94.3%，属国内领先水平。铝电解是电解槽通以大电流将氧化铝粉电解成金属铝的高耗能生产过程。近几年我国铝电解技术有了很大的发展，160KA、280KA、300KA预焙阳极电解槽已成为我国铝电解的主导槽型，铝电解工

3、艺生产制度要求采用恒电流供电，这样可以提高电流效率；降低吨电耗，延长电解槽运行寿命，有显著的经济效益，所以整流电源是电解铝厂的核心装置，其整流效率、稳流精度和供电可靠性直接关系到铝电解的原铝综合交流电耗。一、国内整流电源的发展年代整流方法优缺点50年代末~60年代末期大都采用递降变压器和有载调压开关配水银变流装置变流效率低，不能细调，动态响应差、能耗大，汞害严重，有载调压开关寿命短、维修量大60年代末~70年代末有载调压变压器配二极管变流器调节性能差，电流不稳定；稳流精度5%，有载调压开关的动作频繁，寿命短、维修

4、量大70年代末~80年代末有载调压变压器配二极管加饱和电抗器变流器自动稳流未能投入运行，仅能通过手动细调饱和电抗器，达到各机组负荷的平衡，减少了有载调压开关的动作次数，延长了检修周期80~90年代末大量采用进口整流设备，如青海、贵州等铝厂采用有载调压变压器配二极管饱和电抗器变流器，山东、平果等铝厂采用可控硅变流器均设有自动稳流系统，稳流精度0.1%，变流效率高，使电解生产指标得以提高，大大减少了有载调压开关的动作次数，延长了检修周期，但设备价格昂贵，噪音大95~2001年采用国产有载调压变压器配二极管饱和电抗器变

5、流器自动稳流系统投运成功，稳流精度1~3%，大大减少了有载调压开关的动作次数，延长了检修周期，满足生产需要，但噪音大于90分贝，损耗大，功率因数低2002年以后自动稳流效果好，稳流精度0.1%采用国产有载调压变压器配可控硅整流器，变流效率高，噪音低于68分贝，操作简单，便于维护，有载调压开关的动作次数极少，延长了检修周期，是铝电解整流电源的发展方向。综上所述：西方国家铝厂用变流装置均设有自动稳流系统，我国目前正在生产的一百三十多家铝厂中，除少数近十年有引进整流电源的铝厂设有自动稳流系统外，其它则屈指可数，有的虽设

6、有饱和电抗器自动稳流系统，但由于种种原因，未能投入运行，这是导致我国铝电解工艺某些指标，长期落后于西方国家的一个重要原因。二、新安铝厂三期工程300KA系列整流电源方案确定新安铝厂Ⅰ期工程为160KA预焙电解槽，年产6万吨电解铝，采用有载调压变压器和二极管加饱和电抗器自动稳流，使生产指标得以改善，但饱和电抗器噪音严重超标达85分贝以上无法解决。新安铝厂Ⅲ期工程时，因整流所距村庄住宅区仅一百多米，如果整流设备噪音超标，直接影响村民的正常生活，更不符合环境保护的要求，公司领导决定论证采用国产可控硅整流设备，取消饱和电

7、抗器的噪音源。1．二极管整流及晶闸管整流两种方案的比较：整流方案对比项目二极管加饱和电抗器整流晶闸管整流整流效率高与二极管基本相同控制系统简单PLC控制简单自动稳流反应速度秒级毫秒级国产元件可靠性可靠比较可靠稳定性稳定比较稳定噪音大小功率因数低较二极管高稳流精度低高运行经验丰富较丰富投资综合比二极管机组低5%左右自动稳流方案平均值恒定瞬时值恒定控制系统可与PLC与计算机联网可与PLC及计算机联网有载开关动作次数频繁极少2．可控硅整流技术的优势•稳流精度高。由于晶闸管整流调压范围广（0~100%），反应速度快、电磁

8、惯性小，过程是毫秒级的，无论是电网波动还是阳极极效应等一切扰动因素，其输出电流始终稳定在给定值上。动态稳流精度可达0.1%，也就是说，任何瞬间，对于300KA的电解系列，其电流波动不超过0.3KA。能提供恒定的电流输出，为电解工艺实现最佳工况提供了前提条件，而且有利于实现智能控制。提高了电流效率而实现了节能增产，延长电解槽使用寿命。这是铝电解工艺所企望的理想供电。•整流效