电解铝整流机组电气设备安装及调试
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摘 要：电解铝是一种典型流程时生产模式，对电气设备运行的安全性及稳定性有很高的要求。特别是整流机组电气设备能否持续运行直接决定了电解铝生产的效率，因此，对整流机组电气设备的安装及调试有很高的要求，任何一个环节控制不当，都可能影响电解铝供电的稳定性。基于此，本文结合理论实践，对电解铝整流机组电气设备安装及调试做了分析。
关键词：电解铝 电解铝整流机组 电气设备 安装调试
中图分类号：TF351 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0029-02
电解铝整流机组是电解铝生产的核心设备，其运行质量和稳定性直接决定了电解铝的生产效率。整流机组电气设备组成结构非常复杂，对安装和调试的要求比较高，需要严格按照相应的规范和标准进行安装及调试，才能发现存在问题，及时解决，从而保证电解铝生产的效率和质量。
1 整流机组电气设备的重要性
整流机组电综合自动化系统是电解铝生产的主要系统，具有功能强大、总体设计严谨等特性。合理安装和调试可充分满足电解铝生产对电力的需求。电力控制则是整个整流机组电气设计得以持续稳定运行的重中之重，也是一项核心技术，其控制水平的高低，直接决定了电解铝成品质量的好坏[1]。正因如此，整流机组电气设备的安装和调试就显得尤为重要，其重要性主要体现在两个方面：其一，可有效保证电解铝生产过程中对直流电平衡稳定性的要求，其二，可大幅度提升电流效率，降低能耗和生产成本。
2 电解铝整流机组电气设备的安装
2.1 电解铝生产对供电技术的要求
在目前我国电解铝生产中，主要的用电负荷为一级负荷，对供电的持续性、稳定性、可靠性有较高的要求，只有达到相关负荷标准，才能保证电解铝生产质量。在电解铝生产过程中，一般是不允许停电的，如果遇到极端或者特殊情况，必须停电，则停电时间要控制在40min以下。主要原因是一旦发生停电故障，电解铝就无法正常生产，不但会造成巨大的经济损失，而且会引发严重的安全事故。因此，电解铝生产厂家对最大供电和停电普遍有非常严格的规定和要求。为保证供电的持续性和稳定性，电解铝生产厂家会配置2～4个独立的供电电源，即便外界发生停电故障，仍然可以继续生产。目前我国电解铝生产的供电电流正向超大方向发展，比如：目前电解铝生产中的预焙电解槽的最大运行电流可达600kA。
2.2 主接线安装
主接线是整流机组电气设备的主要组成部分，主接线安装质量对电解铝生产的规模、效益等皆有非常重要的影响，因此，在整流机组电气设备安装过程中，必须全面提升主接线的安装质量。根据电解铝生产中对电力的需求的，选择与之相适的主接线材料和规格，发生电流过大烧毁主接线的问题，为电解铝生产的安全性、效率提供充分的电力支持[2]。此外，整流机组电气设备中母线的电源非常多，输送功率也比较大，因此，在主接线安装中要尽量选择双母线进行安装。
2.3 变压器安装
变压器是整流机组中主要的电气设备，为充分发挥变压器的作用和功能，在具体安装过程中，根据电解铝整流机组的实际运行情况和要求，合理选择变压器台数、型号、种类。如果负荷比较大，则要尽量选择三绕组变压器，和其他种类的变压器相比，此种变压器具有性能稳定、更加经济的优势，可满足电解铝生产对大功率供电量的需求。总而言之，在整流机组电气设备安装过程中，必须高度重视变压器的重要性，根据其他系统的实际需求，选择与之相适的变压器，以保证电解铝生产的安全性和生产效率。
2.4 GIS组合电器安装
在电解铝整流机组中通常会选择终端变电站作为系统运行的主要变电站，主要原因是此种变电站具有设备单一、结构简单、专业性强、安全可靠度高的优势，应用在整流机组中，可保证机组运行的安全性和供电需求，对提升电解铝生产的效率和质量有重要意义。通常情况下，电解铝在具体生产过程中，整流机组中的变电站和直接和直流母线连接，提供电力支持[3]。如果整流机组变电站发生故障，则会引起母线短路，发生火灾甚至是爆炸，不利于电解铝生产安全的提升。因此，在整流机组电气设备安装过程中，必须确保封闭组合电器安装质量，由专业技术人员完成操作，从根本上保证GIS组合电器安装质量。
3 整流机组电气设备的调试
3.1 变压器调试
电解铝整流机组变压器由三大部分共同组成，包括调压变压器、整流变压器、滤波变压器。通过对变压器进行全面系统的调试，可及时发现变压器安装中存在的问题，并进行及时解决，是保证变压器能够持续、安全、稳定运行的关键。具体调试步骤为：
第一步，检测各组接线是否达标，测量绕组连通套管的直流电阻，确认无误后进行额定电压的冲击合闸试验，检验变压器负荷电能是否满足设计要求。
第二步，全面检查变压比，对绕组连通套管介质的损角进行全面测量，如果达到设计要求，也要进行冲击合闸试验，发现问题及时处理，避免埋下安全隐患。
第三步，对变压器的外壳电阻进行系统化测量，常用的方法为采用2500V兆欧表进行连续1min测量，如果没有发生击穿现象，则表明外壳绝缘电阻达到设计要求，然后进行有载调压切换装置调整，确保其电阻值和出厂值和出厂电阻值相同或者相近[4]。
当上述3个步骤的调试结果均达到设计要求，则表明该变压器的安装符合要求，可满足电解铝整流机组持续、安全、稳定运行的需求。
3.2 整流机组调试
整流机组调试是整个电解铝整流机组电气设备调试的关键环节，整流机组调试内容包括：整流柜水冷系统调试和空载试验两个部分。在前者调试过程中，要求主冷却水进口水温在5℃～30℃之间，压力控制在0.25～0.5MPa之间，水量不能低于36m?/h。电解铝在生产过程中会释放出大量的热，需要冷却水进行降温，复杂会影响电解铝生产的安全性。针对不具备加压条件的整流机组水冷系统而言，需要合理降低压力。
在进行空载试验过程中，要先用20A～30A的保险丝接通整流变压器的整流柜，在對电压进行合理调节，对整流柜的运行情况进行全面检查，如果存在异常则要找到异常发生的根源，并进行合理调整，从而逐步解决整流柜中存在问题，确保后期运行的安全性和稳定性[5]。最后对整流波形进行全面检测，同样也是发现问题及时处理。全部调试完成后，去掉保险丝，在调压条件允许的前提下，还可以进行二次空载试验，保证安装效果。
4 结语
综上所述，本文结合理论实践，分析了电解铝整流机组电气设备安装及调试，分析结果表明，在电解铝生产过程中，整流机组电气设备安装和调试的效果，直接决定了电解铝生产的安全性和效率。因此，安装过程中，必须结合电解铝整流机组的实际情况和用电需求，选择合理的电气设备，并按照不同电气设备的安装流程进行安装，并对每个安装环节进行严格把控，此后再进行调试试验，发现问题及时解决，从而根本上保证电解铝整流机组运行的安全性和稳定性。
参考文献
[1] 吴晓红，周保祥，周甫庆.超高功率晶闸管整流器在电解铝整流装置中的应用[J].轻金属，2017（7）：50-56.
[2] 闭冠钦，覃泽纯.带有饱和电抗器的整流机组失电过流仿真分析[J].科技创新导报，2017，14（12）：46-47，49.
[3] 刘民业.电解铝业整流机组电气设备安装及调试分析[J].科技传播，2016，8（17）：213，220.
[4] 何亮.220kV直降式超高压整流机组在新疆农六师铝业电解铝厂中的应用[J].轻金属，2016（6）：59-64，70.
[5] 黄克勤，杜光辉，田占伟.400kA整流供配电系统典型事故及应对措施[J].科技资讯，2016，14（1）：33，35.
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