330kA晶闸管整流柜在电解铝企业整流所改造中的应用

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1、第36卷第8期华电技术Vo1．36No．82014年8月HuadianTechnologyAug．2014330kA晶闸管整流柜在电解铝企业整流所改造中的应用孙振斌(内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司，呼和浩特010206)摘要：以内蒙古大唐国际再生资源有限公司为例，介绍了电解铝企业的工艺要求以及电解整流电源的结构、原理和实际运行情况，分析了整流电源改造中的技术应用情况，给出了改造选型建议，供处理同类问题时参考。关键词：电解铝；晶闸管；整流柜；电源改造中图分类号：TM631．3文献标志码：B文章编号

2、：1674—1951(2014)08—0024—03电、同步电源失电、缺相、脉冲丢失等异常情况下保0引言护电路设计。对电解铝企业来说，保证整流所供电的稳定性，(3)实际运行时，当单柜电流超过38kA时，柜是电解系列正常高效生产的前提。近几年，大电流、体出现噪声大、振动大、均流不好、快熔损坏的异常高电压晶闸管整流柜在电解铝行业得到推广应用，现象。这样，当1台机组检修或故障停机时，4台机但在可控硅整流的应用中，因一些技术不够完善，相组不能输出330kA，无法满足电解额定电流需要，被继暴露出很多问题，甚至

3、发生事故而造成损失。内迫降至290kA，导致生产工艺平衡被破坏，损耗增蒙古大唐国际再生资源有限公司一期工程，针对整加，产量、效率降低。流柜原设计存在主电路绝缘薄弱，桥臂均流效果不3整流柜技术参数设计好，柜体额定电流出力不足等情况，进行了整体技术改造。改造后，不但消除了运行中的故障隐患，而且3．1整流柜主要技术参数提高了电解供电的稳定性。本文介绍整流柜改造技单柜额定输出直流电压，Ud=660V；单柜额定输术的特点和应用情况。出直流电流，Id=44kA；单机组额定输出直流电流，Id=2×44kA；稳流精

4、度，0．1％；均流系数，>0．9；整1系统概况流接线方式，三相桥同相逆并联；整流输出脉波数，单电解系列整流所负荷带有电解槽140台，系列柜6脉波；调压方式，变压器有载调压粗调+晶闸管直流电压660V，直流电流330kA，年产电解铝12万相控细调；调压范围，细调0～100％Ua；过载能力，Ⅱt。整流所由220kV电网供电，经5台容量71800级别100％连续，150％1min。kV·A的整流变压器向5组整流机组供电。每组3．2整流主柜内主要元器件选择机组配置为1台调压变压器，1台整流变压器，选用3．2

5、．1晶闸管元件参数的确定55级有载调压开关，5台整流器并联供电。单柜电流44kA，2组三相桥，阀侧12条进线；阀侧臂电流，。=0．577×44000／2=12694(A)；阀2原整流设备存在的问题侧臂平均电流=(1／3)×(44000／2)=7333(A)；(1)桥臂间距离太近，安全距离不够，弧光容易每臂选用ABB公司5STP45Q2800_4500A／2800V导致相间短路。正负汇流铜排之间、相间桥臂、桥臂可控硅共72个，法国bussman_3500A／680V快速熔底部绝缘支撑的绝缘较薄弱，在绝

6、缘下降的情况下，断器共72个；电流储备系数K=6×5000×0．95÷容易发生短路事故。7333=3．88；电压储备系数K=2800／660=4．24。(2)现有晶闸管触发脉冲系统的电路为单通道整流机组电路如图1所示。模式无冗余，在产生脉冲电路的任一环节发生故障3．2．2快熔参数计算时，整流柜将失去脉冲控制。并且缺乏控制电源失1个44kA整流单元短路时，快熔不融化的选择计算如图2所示，假设A，B之间短路，整流柜交流收稿日期：2014—05—13电源跳闸。第8期孙振斌：330kA晶闸管整流柜在电解铝企

7、业整流所改造中的应用·25·4稳流控制4．1整流柜的智能化在每个整流柜内安装一套智能控制系统，该系统包括智能检测单元、通信接口、传感器以及相应的输入、输出接口电路等。由于引入了智能控制系统，e取消了常规表计和指示灯，整流柜的操作、控制、状态监视、信息传递、信息显示等均实现了智能化。4．2稳流原理每台整流控制柜中的自动稳流控制系统，采用图1整流机组电路独立的电流小闭环控制系统，具有优越的稳流性能，(9704-97)VA即使发生多个阳极效应，其动态稳流精度仍可达‘＼0．1％。其原理如下：当某一电解槽发生

8、阳极效应时，短路其槽压由4V阶跃到35V左右，导致直流电流，d下／降，，f随之下降，差值电流△，=Id—If上升，使触发B角O／前移，输出直流电压迅速升高，保持直流不变。图2短路计算模型由于系统动态响应速度快，调节过程在毫秒级即可完成，因此输出直流电流波动很小，仅几百安培。对变压器的短路容量于电网波动，同样可实现自动稳流。。==562．5(MV．A)，4．3稳流电流给定就地给定：在整流控制柜上手动设定所需的运=_281．3(MV．A)，行电流。Psc1Psc2562n