新改均流仪技术报告.doc

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1、整流柜均流系数研究技术研究报告泰安泰山铝业公司二00九年^一月国内外均流测试方法概述整流系统中均流的技术研究2.1问题的提出2.2均流测试的理论研究2.3均流测试解决的技术关键3技术方案确定3.1均流在线监测仪3.2均流在线监测仪具备的作用3.3均流仪的选择114具体实施方案4.1概述114.2面板介纟12154.4系统设置184.3使用方法4.5工作原理图204.6技术参数204.7SC-3000型智能均流测试仪具有以下主要特点215在线均流测试分析和结果226运行效果分析226.1经济效益2223246.2安

2、全效益7结术语整流柜均流系数研究技采寂告前言近年来，随着铝电解技术快速发展，电流越来越大，电压越来越高，对强直流（大电流/高电压）供电系数的要求也越来越高。为了获得大电流输出的耍求，设备制造厂家均采用了提高整流单元件容量、增加并联支路等技术措施，整流柜均流系数显得日渐重要。但是由于电冶金、电化学加工工艺过程中，由于电网的波动，电解槽端电压的变化，导致直流电流随时进行波动，这必将导致整流柜均流系数随时下降。泰安泰山铝业公司于2002年10月正式送电，采用九江整流器厂牛产ZES37.5KA/600V的4套硅整流装置，

3、单台桥臂根数12根单桥臂元件7个，单台元件总数168个。根据电解车间的需要，直流电流控制在200KA,整流柜输出电压在600V左右，均流控制在0.85以上；但是，由于整流柜震动较大、时间运行较长，均流系数逐渐下降至0.6以下，安全系数逐渐降低。为此，公司经过多方面论证、探讨，成功的对四台整流柜进行了改造，在原来的基础上，在168个硅元件上安装了霍尔电流互感器，随时检测每只硅元件的电流，均流系数达到了0.85以上，达到了出厂前的标准。本文主要分6部分对均流检测进行了总结。1、国内外均流测试方法概述1、1压降法：国内

4、对均流系数测试一般采用“压降法”进行测量，所谓“压降法”就是：利用万用表测量所有硅元件的电压，根据电压计算出对应的电流，此方法在国内大量的被应用，成本低。但是由于采用人工定期测量，测量的准确性很低，而口我公司的直流电压高达600V,测量人员必须带电测量，随吋有触电的危险，存在极大的安全隐患。1、2在线均流测试由于整流系统直流电流过大，口前采用的测量元件分为磁位计测量、直流互感器测量、霍尔电流传感器测量。磁位计测量数据精度高、成本高，适于校准使用；直流互感器测量精度低，价格便宜,电流越大误斧越大；霍尔电流传感器测量

5、广泛被应用于实际生产之中，不仅精度适宜、价格便宜，主要对整流柜内硅元件进行测量，随时检测每只硅元件的运行状态，一旦硅元件电流超过预设值立即报警，随吋进行调整，使整流系统达到最满意的运行状态。2整流系统中均流的技术研究2.1问题的提出我公司采用的九江整流厂生产的8组整流机组，单台内有12只臂，每臂采用7只3英寸ZP3500A/2500V型硅元件并联，则单台有硅元件84个，8组共有硅元件84X8=672个，面对如此多的硅元件，如果均流系数低而不能及时发现调整，会造成以下3种后果：（1）均流与损耗：均流系数越高，损耗越

6、小，整流效率越高。反之，均流系数越低，损耗越大，整流效率越低。图1是整流柜每个整流臂电原理示意图，其等效电路如图2所示，电阻R1…Rn为每个整流管的内阻。所有的接触电阻、熔断器内阻、整流臂电阻的总和，II…In为流过每只整流管的电流，Is为整流臂的输出电流。整流臂总的热损耗：p=irxri+I22XR2+…+In2XRn….(1)当理想均流时，II二12二…二In，此时R1二R2二…二Rn,假定n=3,Il=I2=I3=Is在三相整流系统中,最大值6.7mSoTm：整流管电流的峰值加=平均电流X20/t/3,R1

7、=R2=R3=RO，即每臂有3只正向整流管，总的热损耗：P=3XI12XRO=(Is2XRO)/3=0.333X(Is2XR0),假定由于接触电阻的增大使得R1增加30%,即Rl=1.3R0,因各整流管的电压差相等，所以通过的电流与电阻成反比，但总的电流不变(工作在稳流状态),Is=Il+I2+I3,I1XR1=I2XR2=I3XR3求得:总电阻增加8.4%总电流维持不变，热损耗增加8.4%o可见：当单个硅元件，均流系数较低时，导致整流柜损耗明显增加。(2)恶劣事故：均流的劣化并不直接烧毁元件，但元件的电流越大，

8、其结温越高，高温区运行元件其反向耐压较常温状态时大大降低，容易导致元件电压击穿,引起设备事故；当整流柜内某只整流管电流(平均电流)减小吋,其它整流管电流会增加以弥补输出电流的减小。在可控硅整流系统屮，整流管电流的峰值增加量至少是平均电流增加量的3倍，导通角小吋甚至可以达到4〜5倍。过高的峰值电流引起发热量急剧增加，使得可控硅的结温迅速升高引起击穿电压下降，可控硅还可能因触