电解整流装置
西安中电变压整流器厂技术资料-饱和电抗器控制二极管电解整流装置安装使用说明书
出厂文件注意保存西安中电变压整流器厂技术资料饱和电抗器控制二极管电解整流装置安装使用说明书西安中电变压整流器厂2010．06ZHS-2x54KA/550V 二极管电解整流装置安装使用说明书目录1 概述————————————————————————------31.1. 用途与特点1.2. 引用技术标准1.3. 装置型号意义1.4. 主要技术规格1.5. 使用条件2. 安装使用要求----------------------------------------------53. 系统组成原理----------------------------------------------63.1. 整流主电路工作原理3.2. 饱和电抗控制电路原理3.3. 自动调节控制系统概况3.4. 稳流系统工作原理3.5. PLC 控制系统工作原理3.6. 整流机组保护工作原理3.7. 仪表显示界面与按钮3.8. 控制电源分配3.9. 电量检测电路4. 电流控制方式---------------------------------------------214.1. 触摸屏电流给定1) 电流给定状态设置2) 本地电流自动给定3) 本地电流手动给定4) 本地有载档位升降4.2. 总控触摸屏电流给定4.3. 总控计算机电流给定5. 本控触摸屏操作-------------------------------------------241) 首页2) 管理3) 机组4) 单元5) 状态6) 显示7) 报警6. 总控触摸屏操作-------------------------------------------291) 首页2) 管理3) 操作4) 状态5) 显示6) 报警7. 上级计算机操作-------------------------------------------347.1. 说明7.2. 总控 S7300 以太网通讯变量地址表7.3. 机组 S7200 采用MODBUS 通讯变量地址表7.4. 运行数据变量地址清单7.5. 运行状态变量地址清单7.6. 参数设置变量地址清单7.7. 状态设置变量地址清单7.8. 运行操作变量地址清单7.9. 电流给定变量地址清单7.10. 机组 S7200 采用MODBUS 通讯变量地址表8. 装置调试------------------------------------------------628.1. 概述8.2. 一般检查1) 外观检查2) 绝缘检查3) 水路检查8.3. 通电检查8.4. 系统调试1) 检查2) 轻载试验3) 重载试验4) 负载试验5) 正常运行9. 维护使用-------------------------------------------------649.1. 操作程序9.2. 一般维护9.3. PLC 的维护和诊断9.4. 故障停机后的检查与处理10.包装运输-------------------------------------------------65 11.技术资料-------------------------------------------------65 12.备品备件-------------------------------------------------65 13.附录-----------------------------------------------------661. 主电路控制系统框图2. 网络控制系统框图3. 稳流控制系统框图4. 总控屏 S7300 控制框图5. 总控屏电源供给与二次电路6. 总控屏开关量输入输出7. 总控屏模拟量输入8. 总控屏端子图9. 整流 A 柜主电路图10. 整流 B 柜主电路图11. 主电路过电压保护12. 整流 A 柜水温水压检测13. 整流 B 柜水温水压检测14. 整流 A 柜母线温度检测15. 整流 B 柜母线温度检测16. 整流 A 柜元件损坏检测17. 整流 B 柜元件损坏检测18. 整流 A 柜绝缘监测19. 整流 B 柜绝缘监测20. 整流 A 柜端子图21. 整流 B 柜端子图22. 机组可编程输入输出分配图23. 内部通讯地址表24. 电源分配图25. 仪表显示与变送图26. A 柜稳流控制电路27. B 柜稳流控制电路28. A 柜电流电压检测29. B 柜电流电压检测30. 可编程硬件配置31. 可编程基本单元32. 开关量输入输出一33. 开关量输入输出二34. 模拟量输入一35. 模拟量输入二36. 输入隔离继电器一37. 输入隔离继电器二38. 输入隔离继电器三39. 输出继电器40. 直流母线逆流检测41. 直流母线整流电流检测42. 控制与稳流柜端子图一43. 控制与稳流柜端子图二44. 控制与稳流柜端子图三45. 控制与稳流柜端子图四46. 控制与稳流柜端子图五西安中电变压整流器厂ZHS-2x54KA/550V 二极管电解整流装置安装使用说明书第3/66 页1 概述1.1.用途与特点ZHS 系列全数字二极管电解整流装置适用于电化学及其它性质类似负荷作直流电源使用，是国内新一代、新结构电化学用电解整流装置。
电解铝整流装置的电气分析和谐波仿真
分析 的正确 性 关 键词 ：变压 器
中 图分 类号 ：Ｔ ２ Ｍ４ ２
Ｅｌ ｃｒｃＡｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｓ ｍ ｕ ｉ ｋ ｏ ｒ ｎ ｃ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｌ ｔｃＡｌ ｍｉ ｕ ｅ ｔｉ ａ ｙ ｉ ｎ ｉ ｌｎ ｆＨａ ｍｏ ｉ ｓｏ ｅ ｔｏ ｙ ｉ ｕ ｎ ｍ
位 所示。
３ 电气 原理 分析
３１ 调 压 变 压 器 部 分 ， ．
调 压 变压 器 其 本 身是 一 个 双 绕 组 变 压 器 （ 结 构 图如 图 ２所 示 ）通 过 抽 头 后 等 效 一 个 三 绕 组 变 ， 压 器 ，通 过采 用 延边 三 角 形 的联 接 方 式 达 到 调 压 移 相 目的 。 设 变 压 器 的 一 次 和 二 次 绕 组 分 别 为 Ｎ１ ２ 、Ｎ ，则 变 比 ｎ Ｎ１ ，设 二 次 侧 的 基 本 绕 组 ＝ ／ Ｎ２
３ ８
图 １ 主接线 图
整 流机 组 由三 部 分组 成 ： ） １ 调压 变 压 器 部 分 ，
船 电技术 ｆ 技术 控制
一
次 侧 电压 ２ ０ｋ ２ Ｖ，二 次 侧 电压 ６ ２ ７Ｖ。２ ２ ８ ）整
压 器 位 于 １ ２档 ，根 据 阻 抗值 表 此 时 阻抗 值 如 上 ０
（ Ａ２ Ａ３ ）为 （ 一 ） ，移 相 绕 组 （ １ Ｎ２ ＡｍＡ３ 为 ｋ ， ） Ｎ２
表 相 应 的 １ ２档 的 阻 抗 。 ０
流变 压 器 部 分 ，二 次 侧 输 出 电压 １０ １０ Ｖ。３ 整 ）
流器部分 。
大型化工电解整流装置谐波分析
关键词 大型整流装置
中图分 类号 Ｔ ６ Ｍ ４
谐波计算
公用电网谐波标准
Ｏ 引 言
近几 年氯碱 化 工发展 很快 ， 模越 来越 大 ， 规 已建 成投 产 的最大 电解装 置 达到 ３ ６万 ｔ ／ ａ的产 量 ，其 电 解工 艺设备 采用 了复极 式 离 子膜 电解槽 ，直 流供 电
采用大功率硅可控整流装置 ， 容量达到 １４ Ｖ （ ４ Ａ 总 Ｍ 和１ 。整流装置是一种非正弦受 电设备 ， 因而整流装
置从交 流 电力 系统取 用 的 电流也是 非正 弦 的 。这种 非正 弦 电 流波 形 ， 据 系统 参 数 、 流 装 置相 数 、 根 整 接 线和运 行 条件 的不 同而发 生很 大 的畸变 。将 这些 电 流波形 按傅 立 叶级数 可 以分解 为基 波及 一系 列 不 同 频率 和振 幅的谐 波 ， 通 常不包 含 直流 分量 。因而 ， 但 整流 装 置 已成 为 电力 系 统 中较 主要 的一 种 谐 波 源 ，
谐 波也 称为 高次谐 波 。
１１ 谐 波 的危害 ．
信系统无法正常工作 。 １ 整 流装 置 网侧 电流 波形 畸变 的原 因 ． ２
化 工 电解 大 电流直 流 电源是 由交流 电通 过 由整 流变 压 器和硅 整 流器组 成 的整 流装 置而 得到 的 。整 流装 置接 入正 弦 电压 电 网运行 时 ，整流 器各 臂 轮流 导通 ， 过整 流臂 的 电流波 形 近似矩 形波 ， 以整 流 经 所 变压 器 各相线 圈 中 的电流 波形 也不 是正 弦波 。这种 波形 除基 波 电流 外含有 各 次谐 波 电流 。当有 相 位控 制（ 如晶 闸管 整流 ） ， 时 控制 角愈 大 ， 电流 的起伏 愈 则
电解铝系统整流柜重点技术要求
电解铝系统整流柜重点技术要求伴随着电解工艺水平的发展和进步，国内的整流装备制造水平也得到了较大的发展和进步，近10年来，建设投产的电解铝工程，整流机组设备从直流传感器、直流大电流隔离开关到调压整流变压器、整流器均采用的是国内制造商自行研制、开发、制造的设备，为我国电解铝工业的发展和建设做出了巨大的贡献。
整流机组作为电解铝系列供电的核心设备，其重要性可想而知，一旦发生严重故障不仅直接影响电解系列的正常生产，而且产生的直接和间接损失更是无法估计的。
然而，近10几年以来随着单系列电解铝产能越来越大，整流装置的单机容量、直流额定输出电压、电流及供电电源电压、电网容量等都已达到了较高的水平，对整流装置设计、制造、运行和维护的水平等要求很高，可是，一段时间以来，对调压整流变压器的要求只停留在主接线、型式结构、损耗、外形尺寸等，而对整流器的要求只注重对主要元件的参数、整机损耗及整流柜外形尺寸等的要求，对整流机组内部的其它重要细节要求得很少，这样调压整流变压器与整流器的整体配合、结构制造和辅助元器件的选择安全由制造商确定，缺少了一个统一规范的约束，也为后来的长期稳定运行留下了许多问题。
整流机组的控制、保护、结构等存在的问题随着大型电解铝系列的开发和应用，系列直流电压越来越高，电流越来越大，对整流所的装备水平及设计要求也应相应提高，本应该进行深入研究提出相应的对策，对整流所的整体设计加以完善。
然而，由于前几年电解铝厂项目集中大面积快上，没有对整流机组设备及整流所设计作更多细致的工作，只是一味地提高直流电压，加大直流电流。
近两年来通过与国际知名公司的交流接触使我们对国外的一些设计理念和技术要求有了一定的了解，加上近期连续不断地出现整流所事故，通过分析故障的原因和经验教训的总结，我认为一直以来我们所作的整流所设计特别是高电压大系列电解铝整流所设计，无论是整流机组设备本体的装备水平、设计水平和整流机组的系统设计，在控制、保护、结构等诸多方面都存在一定的问题。
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。
单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。
北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。
氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。
与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。
北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。
综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。
旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。
北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。
二、设备比较（一）旭化成离子膜装置特点1．优点（1）槽框结构稳定，密封性好，不泄漏；（2）结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长；（3）阴阳极电位低，稳定性良好；（4）单元槽保证寿命10年；（5）优异的阳极涂层及活性阴极；（6）单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好；（7）阳极密封面采用钛钯合金；（8）由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。
2．缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。
电解用可控硅整流器_理论说明以及概述
电解用可控硅整流器理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在对电解用可控硅整流器的理论进行详细说明，并提供一个综合概述。
可控硅整流器是一种在电解过程中广泛应用的关键设备，它能将交流电源转换成所需的直流电源。
通过对可控硅整流器的特性、工作原理以及应用进行深入研究，我们可以更好地了解其在电解过程中的重要作用。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、可控硅整流器的概念和原理、可控硅整流器在电解过程中的重要参数和设计考虑因素、实际应用案例分析与应用前景展望以及结论。
每个部分都将对相关主题进行详细阐述，并提供全面的信息和观点。
1.3 目的本文的目标是通过深入研究可控硅整流器，在电解过程中发挥其重要作用。
我们将对可控硅整流器的定义、特性和工作原理进行介绍，讨论其在电解中的应用。
同时，我们还将调查了解输出电压和电流稳定性的要求，以及如何通过不同方式控制触发脉冲宽度和频率。
此外，我们还将讨论整流器的保护和故障诊断功能设计。
最后，我们将通过实际应用案例分析和对未来发展趋势的展望来总结可控硅整流器技术在电解中的意义，并提供进一步研究该领域的方向。
2. 可控硅整流器的概念和原理:可控硅整流器是一种电力电子装置，主要用于将交流电转换为直流电。
它由可控硅器件组成，具有可控性和高效能的特点。
在电解过程中，可控硅整流器被广泛应用于不同领域。
2.1 可控硅整流器的定义:可控硅整流器是指使用可控硅作为关断元件的整流电路。
其工作原理基于可控硅开关能够通过触发信号使得其通态或断态可以自由切换。
2.2 可控硅的特性和工作原理:可控硅是一种双向导电三极管，它具有两个pn 结（阳极和阴极）以及一个门极。
在正向偏置下，当门极施加一个脉冲触发信号时，可以激活并使得阳极和阴极之间变得导电。
一旦可控硅变成导通状态，其会保持通态直到通过端口之一施加反向偏压。
在交流供电下，通过逐个触发每个周期整流装置所连接负载两端就会实现半波、全波或者多级整流。
电解装置资料
电解装置
电解装置是一种常用于化学实验室、工业生产以及废水处理等领域的设备，其
原理是利用电力将化学物质溶解成离子，以实现物质的分离、纯化或合成。
电解是一种重要的化学反应方式，通过电解装置可以实现电解反应的控制和优化，从而在实际应用中发挥重要作用。
原理
电解装置通常由电解槽、电源、电极等部分组成。
电解槽是电解过程中的反应
容器，通常由耐腐蚀性较强的材料制成，如玻璃、陶瓷、聚氯乙烯等。
在电解槽中加入电解质溶液，通过电源施加电压，使阳极和阴极间发生氧化还原反应，使化学物质发生电解。
电极在此过程中起着传递电流、催化反应的作用。
应用
电解装置在实际应用中有着广泛的应用领域。
在金属提取中，电解法被广泛应
用于提取铝、镁等金属；在废水处理中，电解装置可以将废水中的有害物质电解分解，实现废水的处理和净化；在药物合成中，电解装置可以实现有机物的合成和分离等。
发展趋势
随着科学技术的不断发展，电解装置在工业生产和科研领域的应用也在不断创
新和发展。
例如，利用新型材料制备的电解槽，可以有效降低能耗，提高反应效率；电解过程的智能化控制系统，可以实现对反应过程的实时监控和调节，提高生产效率和产品质量。
综上所述，电解装置作为一种重要的化学反应设备，在现代化工生产、科研和
环境保护等领域都有着重要的应用前景，随着科学技术的不断进步，电解装置的性能和应用范围将不断得到进一步拓展和提升。
220kV大型电解铝整流变压器分析 黄春燕
220kV大型电解铝整流变压器分析黄春燕摘要：电力系统在我们生活之中随处可见，发挥着不可忽视的重要作用，而220KV大型电解铝整流变压器作为电力系统整流的重要装置，其重要性不言而喻。
整流变压器是整流设备的电源变压器，在其进行输出时是从正方和副方两个位置来进行输出的。
正方是进行原方输入交流，副方是利用整流原件来进行输出直流的。
整流变压器是人们在应用过程之中最为广泛的一种。
而220kv大型电解铝整流变压器则是其中较为常用的一项。
所以，本文将会对220KV大型电解铝整流变压器的特点和功能进行详细介绍，并分析其工作原理和在市场中的价值。
关键词：电解铝整流；变压器；安全性引言：随着电在我们日常生活中的不断应用加深，电力系统也不断的发展升级，现在电力系统正逐渐的向着大型化、专业化的方向发展，220KV大型电解铝整流变压器就是其中之一，但随着电解铝整流变压器的不断增大，与之相随的变压箱的体积也越来越大。
这就产生了一系列的发展难题。
例如：根据国家在变压器方面的标准，要求生产厂家必须将220KV变压器全部抽空为真空，这就大幅增加了电解铝整流变压器的生产难度，提高了生产的成本，众所周知，用铝材料应用于电力系统中，是因为铝材料的导电性良好，但是铝材料的耐用程度不高，因此在生产中所产生的安全问题也是我们要考虑的问题。
一、220KV大型电解铝整流变压器的工作原理1.电解铝装置原理电解铝的原理实际上就是通过将铝材料进行电解从而获取原铝。
现代工厂电解铝大多是采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
其中的溶剂便是熔融状态下的冰晶石，而溶质则是氧化铝。
在电解过程之中是将铝液作为阴极，将碳体素作为阳极。
在通入较强的电流与高温状态下，电解装置内的电解槽将会发生电化学反应从而发生电解。
其主要方程式便是2Al2O3==4Al+3O2。
阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极：Al3++3eˉ=Al。
2.整流变压器的工作原理整流变压器的电流非常大，因此在原理方便大多与电炉变是相类似的，二者之间存在着较多的相同之处，整流变压器最大的特点就是二次电流进行创新突破，变为正弦交流。
整流装置安装使用说明书0HL142000
目录1概述2正常使用条件3产品型号与主要技术参数4安装使用要求5工作原理6HMI画面7检查与调试8运行与维护9运输及保存10附图1 概述1.1 用途本产品为电化学（电解）用电力半导体二极管整流装置，适用于电解铝及其它性质类似的负荷作直流电源使用。
1.2 本产品符合国家标准GB/T3859《半导体变流器》、行业标准JB/T8740《电化学用整流器》和GB10236-88《半导体电力变流器与电网互相干扰及其防护方法导则》的有关规定。
2正常使用条件4.1 环境与冷却条件1)海拔不超过1000m；2)环境温度：户内，不低于0℃，不高于+40℃。
3)环境空气要求①室内应设有把室内热空气从室内传到室外的设施，以形成大环境下空气的循环；②空气的污染程度不超过国家环境质量标准所规定的Ⅲ级，不含过量的粉尘，没有导电和导磁性尘埃，不含酸、碱、腐蚀性、爆炸性及易电离的微粒和气氛。
整流室内必须保持清洁，各处的积尘不能达到引起放电和破坏绝缘的程度。
4)空气最大相对湿度不超过85%（在20℃以下），在不同温度和湿度条件下运行时，应按GB/T3859.2-93的规定注意防止柜内结露。
5)整流器的安装场地必须有牢固的基础，通过底框与基础固定。
与整流器连接的母线应通过一段软联结相连，并另设支撑架承重，防止剧烈振动和冲击。
6)户内（指可锁闭的电气操作场所，非专业人员不得入内）使用。
7)冷却水要求①冷却整流主电路的冷却水（即热转移媒质）采用循环的去离子纯水；②加入纯水中的防冻剂不得超过25％；③进口温度不低于+5℃，不高于+35℃；④进口压力为0.12~0.20MPa；⑤流量不小于40×2m3/h（1个机组）；⑥冷却水酸碱度（PH值）为7~8；⑦电导率不大于1μS cm；⑧冷却水硬度（以碳酸钙计）不超过0.03mg/L。
4.2 电气条件1)整流装置的抗干扰等级为B级，电网的供电条件应符合GB/T3859-93和GB10236-88所规定的B级整流器所要求的正常使用电气条件。
电解整流器工作原理.
台兴电解整流器日常维护
1、运行性能符合标准工艺规范； 2、周围环境符合标准规范（见使用环境表）； 3、面板仪表显示功能开关都正常； 4、没有异常的噪声、振动和气味； 5、风机是否正常运转； 6、没有过热或变色等异常情况； 7、输入电压是否在正常的工作范围； 8、各加连接线接头是否紧固； 9 、水冷式电源：检查水质是否正常，水路是否畅通无阻， 机内水管是否依然坚固。
电解整流器工作原理
台兴电解整流器特点
科学的冷却方式。冷却方式分为自冷户外式、风冷、水冷、 油浸水冷等可按工艺要求选择。
多重保护措施。三相集成触发控制板采用日本技术，具有 多重保护措施，是一切新颖高效抗干扰强冲触发电路，性 能非常先进；设备设有过电压、欠压、过电流、水压降低、 元件温度过高、缺相等保护环节及相应故障报警的功能。
设计新颖，外形美观。产品柜体可采用电脑标准化设计， 箱体整体密封设计，结构上采取了防盐雾酸化的措施，局 部采取塑料件结构，既防腐又美观，同时又基本上克服了 大电流磁场涡流发热的影响，而且设备的损耗小，效率高。
台兴电解整流器特点
远程控制。可实现远控箱远程控制和中安集中控制，根据 用户的要求采用 PLC 可编程控制器实现继电操作、保护工 艺过程的自动化。
台兴电解整流器实物图
台兴电解整流器细节图
台兴电解整流器应用领域
谢谢欣赏！
功能多样化。具有自动计时功能，可以更好的实现列镀层 厚度、硬度、耐磨性等质量上的控制，可根据用户的工艺 要求增加不同的功能；具有软启功能，防止启动时的瞬间 电流对整流器造成损伤，及避免工件烧焦。Leabharlann 台兴电解整流器原理概述
电源主要由整流滤波电路，全桥变换电路，PWM 控制电路， 稳压、限压电路，稳流、限流电路，保护电路，以及辅助 电源电路等组成。
变频器中整流滤波电解电容器的作用
变频器中整流滤波电解电容器的作用
变频器的功率放大器基本上是由两个模式构成的，一个是MOSFET
（金属氧化物半导体场效应晶体管）模式，另一个是IGBT（可控硅模式）模式。
在IGBT模式中，从整流模块的输出端引出电流，进入功率放大器
的输入端，经过MOSFET或IGBT的放大后，再驱动输出电路的电机。
在变频器的功率放大器中，当交流电流从整流模块引出时，由于MOSFET或IGBT的驱动电路中存在一定的频率，会使得输出电流从正弦波
变成了多普勒波(MIMO)，如果这时不进行过滤，多普勒失真波会妨碍机器
的正常工作，产生噪声。
整流滤波电解电容器就是用来解决MIMO失真波问题的，它的作用是
通过放大MIMO失真波中的峰值，在峰值之间形成滤波，从而将多普勒失
真波变为正弦波。
另外，电解电容器中的电荷静止时间可以限制交流电流
的频率，降低谐波，滤除电压谐波，从而改善系统的电源质量和功率波形，保护电机及其他电子元件不受损坏。
如果没有了整流滤波电解电容器，机器将不能正常工作，因为多普勒
波存在的交流电流将不断地损害变频器中的元件。
水电解制氢整流装置故障原因分析与处理方法
水电解制氢整流装置故障原因分析与处理方法【摘要】针对我公司水电解制氢装置在运行中出现的几类故障，经过认真检查、分析和总结，找出解决此类故障的处理方法并提出预防措施。
【关键词】整流装置；电流波动；电流不平衡；反馈；预防措施引言在水电解制氢中，在电解槽正极产生氧气，负极产生氢气。
如果用交流电作为电源，因为正弦波的周期性交变使得其形成电场正负极性也发生周期性的变化，这样两极产出的气体既有氧气又有氢气，不但分离成本高，而且极易发生爆炸事故，而用直流电作为水电解制氢电场电源完全解决了这个问题。
整流装置则是将整流变压器输出的交流电源转变为直流电源的装置。
氢气是多晶硅生产中的主要原料之一，氢气的纯度直接决定产品的质量。
由于水电解制氢具有气体纯度高、杂质少、无污染、产气量大等优点，所以在多晶硅行业应用极为广泛。
本文针对我公司使用718所生产的六台整流装置（额定输出电压为180V，额定输出电流为6360A）从2009年运行至今所出现过的重大故障及其形成原因进行分析并提出解决办法和预防措施。
1整流装置的工作原理我公司使用的整流装置采用六相双反星形可控整流工作原理，即两组三相半波整流并联连接，同相两绕组相位差180°。
一般来说，晶闸管的导通需要具备两个条件：（1）晶闸管两端承受正向电压；（2）触发电路提供门极电压。
触发电路门极电压是由同步变压器输出的同步信号经比较器与输入的直流控制电压比较后，再经脉宽形成电路整形后得到的脉冲电压。
通过门极电压控制晶闸管导通角，可按公式Ud=1.17Un×cosα得到用户希望的直流电压。
2故障现象、原因分析及其处理方法2.1电流波动2.1.1故障现象2#整流装置在正常运行中电流突然由设定值降至零，又由零升至最大值7000A，再回到设定值，如此反复数次。
2.1.2原因分析造成电流波动的原因有很多，但整流装置内部元器件损坏，元器件内部以及控制线接触不良，电流电压反馈信号故障则是整流装置发生问题的主要原因。
水电解制氢装置使用说明书-整流系统
水电解制氢装置使用说明书整流系统CNDQ-10／3.2用户：神华神东电力公司店塔电厂项目：神华神东电力公司店塔电厂制氢站中国船舶重工集团公司第七一八研究所2011年4月目录1 主要技术指标1.1 概述1.2 本装置适用工作条件1.3 主要参数2 结构和工作原理2.1 结构2.2 主回路工作原理2.3 触发回路工作原理3 安装和调试3.1 安装和接线3.2 调试4 操作规范4.1 整流柜开机前的准备工作4.2 开机运行4.3 稳压稳流切换操作4.4 关机操作4.5 紧急停车5 故障检查6 设备的保养与维护7 安全防护措施8 附录1 主要技术指标1.1 用途CNDQ-10型水电解制氢装置整流柜主要用于电化学工业作为水电解制氢设备的可调直流电源，也可用于一般工业用途要求稳压稳流的可调直流电源。
1.2 本装置适用于下列工作条件1)海拔高度不超过2000米;2)环境空气温度不超过+40℃，不低于+5℃；3)环境空气相对湿度不超过90%；4)运行地点无导电尘埃，无易爆炸气体；5)运行地点没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；6)无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度；7)户内使用。
1.3 主要参数1)交流输入电压(V)： 380；2)交流输入电流(A)： 120；3)直流输出电压(V) ：62；4)直流输出电流(A) ：1000；5)直流调压范围：50-100%；6)自动稳压范围：50-100%；7)自动稳流范围：10-100%；8)直流电压稳定精度：1%；9)直流电流稳定精度：1%；10)整流线路：三相桥式全控；11)效率：大于92%；12)功率因素可控硅全开通时可达0.9，在可控硅导通角减少时，功率因素降低；13)负荷种类：I级，100%额定直流电流连续；14)装置外形尺寸：长1000mm宽800mm高2200mm；15)装置的负荷能力2 结构和工作原理2.1 结构可控硅整流装置的主回路，控制回路和触发回路均装在一个柜子内，交流进线在柜子下部，直流输出铜排在柜子下部。
整流装置48脉波整流原理及其应用
162 集成电路应用 第 37 卷 第 10 期（总第 325 期）2020 年 10月同理，可以分析第二至第六时间段整流桥各时间段内晶闸管导通顺序的情况。
6个时间段内的晶闸管导通情况如表1所示。
2 整流装置原理如上所述的基本整流电路，其最多能产生6脉1 三相桥式全控整流电路原理图如图2所示，将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组。
共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。
共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低的一个导通。
任意时刻共阳极组及共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状作者简介：梁涛，江苏省南通市江山农药化工股份有限公司，研究方向：自动化工程。
收稿日期：2020-07-17，修回日期：2020-09-11。
图1 整流变主接线图图2 三相桥式全控整流电路表1 三相整流桥晶闸管导通顺序表仍然以3#整流变为例，上图是3#整流变及整流柜接线图，变压器二次侧采用同相逆并联（双反三角形连接方式）。
以3#整流变所接整流柜F为例来进行说明。
两个反三角形绕组分别是a11b11c11和a12b12c12同相逆并联。
继续将图3的阀侧简化，仍以3#整流变所接整流柜F为例来进行说明。
如图4所示，整流变压器二次侧为双反三角形的线圈。
每相有两个匝数相等，极性相反的绕组，两个三角形绕组分别接两组三相桥式全控整流电路。
它们可以分解成两个整流系统:一个是由a11、b11、c11三角形绕组出线端及晶闸管VT11-VT13、VT31-VT33、VT51-VT53、VT41-VT43、VT61-VT63、VT21-VT23共18个元件所组成的整流单元一（实际整流柜中每个桥臂上有3个晶闸管并联，图中省略只画出了一个，标注三个：VT11-VT13）。
另一个是由a12、b12、c12三角形绕组出线端及晶闸管管 VT14-VT16、VT34-VT36、VT54-VT56、VT44-VT46、VT64-VT66、VT24-VT26 共18个元件所组成的整流单元二。
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。
单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。
北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。
氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。
与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。
北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。
综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。
旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。
北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。
二、设备比较(一)旭化成离子膜装置特点1(优点(1)槽框结构稳定，密封性好，不泄漏;(2)结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长;(3)阴阳极电位低，稳定性良好;(4)单元槽保证寿命10年;(5)优异的阳极涂层及活性阴极;(6)单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好;(7)阳极密封面采用钛钯合金;(8)由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。
2(缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。
电解铝用大功率整流器设计
电解铝用大功率整流器设计电解铝是一种通过电解法制备铝金属的过程，它是一种重要的金属制备工艺。
在电解铝的过程中，要用到大功率整流器来将交流电转换为直流电，提供给电解槽中的阳极和阴极。
电解铝的过程主要包括两个步骤：在电解槽中，铝矾石经过氧化和还原反应分解成氧气和铝金属，还原反应是通过电流通过阳极和阴极完成的。
其中，阳极是由碳素材料制成，而阴极则由铝金属制成。
为了保持一个稳定的电解过程，需要提供一个稳定的直流电源，这就需要用到大功率整流器。
大功率整流器的设计需要考虑以下几个方面：1.输出功率：电解铝需要耗费大量的电能，因此整流器需要具备较高的输出功率。
根据电解槽的规模，整流器的输出功率可以从几千千瓦到数十千瓦不等。
2.稳定性：为保证电解过程的稳定，整流器需要具备较高的稳定性。
它应对电网电压、负载变化等因素具有较高的抗扰动能力，以保证电解过程不受到外界因素的影响。
3.效率：由于电解铝的过程需要耗费大量的电能，因此整流器需要具备较高的能量转换效率。
高效的整流器能够减少能量的损耗，提高能源利用效率。
4.控制功能：整流器需要具备一定的控制功能，例如电流和电压的调节，保护功能等。
这些功能可以通过现代控制技术来实现，以提高整流器的自动控制能力。
5.安全性：电解铝的过程中，电流较大，需要注意整流器的安全性。
整流器需要具备过流、过压、过温等保护功能，以防止电解槽和整流器本身的损坏。
针对以上几个方面，可以采取常见的大功率整流器设计方法，如采用双向可控硅整流器或者IGBT整流器等。
这些整流器具备较高的输出功率、稳定性和效率，同时也具备一定的控制和保护功能。
此外，还需要考虑整流器的散热、绝缘、接线等问题，以确保整流器的可靠性和安全性。
综上所述，电解铝用大功率整流器的设计需要考虑输出功率、稳定性、效率、控制功能和安全性等方面。
通过选用合适的整流器类型和合理的设计方法，可以满足电解铝过程对电源的要求，提高电解工艺的效率和能源利用率。
电解用整流电源的设计
一、电解用整流电源的简介电解用整流电源是一种用于电解的特殊电源，它可以提供稳定的直流电压和电流，以满足电解所需的电力。
它的输出电压可以根据电解的需要调整，而且可以满足电解的要求。
电解用整流电源的另一个优点是，它可以提供高效率的电力，可以有效地减少电解所产生的能量损失。
二、电解用整流电源的设计1、电解用整流电源的组成电解用整流电源由输入电源、整流电路、滤波电路、调节电路和输出电路组成。
输入电源主要由电网电源、发电机或其他电源组成，它可以提供电解用整流电源所需的电能。
整流电路是电解用整流电源的核心部分，它可以将输入的交流电能转换为直流电能，以满足电解用整流电源的需要。
滤波电路是用来过滤掉整流电路输出的脉冲电流，以获得更稳定的直流电压。
调节电路可以根据电解的需要调整输出电压，以满足电解的要求。
输出电路是将调节电路调整后的电压输出到电解装置，以满足电解的要求。
2、电解用整流电源的设计要点（1）输入电源的选择电解用整流电源的输入电源可以是电网电源、发电机或其他电源。
在选择输入电源时，需要考虑电解用整流电源的输出功率、输出电压和输出电流，以确保输入电源能够满足电解用整流电源的需求。
（2）整流电路的设计整流电路是电解用整流电源的核心部分，它的设计需要考虑电解用整流电源的输入电压、输出电压和输出电流，以确保整流电路能够提供稳定的直流电压和电流。
（3）滤波电路的设计滤波电路是用来过滤掉整流电路输出的脉冲电流，以获得更稳定的直流电压。
滤波电路的设计需要考虑电解用整流电源的输入电压、输出电压和输出电流，以确保滤波电路能够有效地过滤掉整流电路输出的脉冲电流。
（4）调节电路的设计调节电路是用来根据电解的需要调整输出电压的，它的设计需要考虑电解用整流电源的输入电压、输出电压和输出电流，以确保调节电路能够满足电解的要求。
（5）输出电路的设计输出电路是将调节电路调整后的电压输出到电解装置，以满足电解的要求。
输出电路的设计需要考虑电解用整流电源的输出电压和输出电流，以确保输出电压能够满足电解装置的要求。
电解整流柜原理的应用
电解整流柜原理的应用1. 概述电解整流柜是一种用于将交流电转换为直流电的装置。
它广泛应用于工业领域，特别是在电力系统中扮演着重要的角色。
本文将介绍电解整流柜的原理及其在实际应用中的重要性。
2. 电解整流柜的原理电解整流柜主要由整流器、滤波器和负载组成。
其原理如下：2.1 整流器整流器是将交流电转换为直流电的关键部件。
它采用半导体器件（如二极管或可控硅等）来实现。
当交流电输入整流器时，半导体器件根据其正负半周的传导特性，将负载电路上的电流从交流电转换为直流电的方式。
整流器的设计和选型对于电解整流柜的性能有着重要影响。
2.2 滤波器滤波器是用于过滤直流电输出中的杂散波动的装置。
它采用电容器来平滑直流电输出，并减少杂散波动对负载造成的影响。
滤波器的设计和容量大小会直接影响到电解整流柜输出电压的稳定性和质量。
2.3 负载负载是指电解整流柜输出电流的接受装置。
它可以是各种电力设备，如电动机、电加热器、电解槽等。
负载的特性对于电解整流柜的选型和运行稳定性有着重要的影响。
3. 电解整流柜的应用电解整流柜在工业领域有着广泛的应用，其主要应用包括以下几个方面：3.1 电镀行业电解整流柜在电镀行业中发挥着重要作用。
通过控制电解整流柜的输出电流和电压，可以实现对电镀工艺参数的精确调控，从而获得理想的电镀效果。
同时，电解整流柜还能提供稳定的直流电源，确保镀层质量和一致性。
3.2 铁路牵引供电系统电解整流柜在铁路牵引供电系统中也得到了广泛应用。
交流电从电网输入电解整流柜，经过整流滤波后，输出稳定的直流电给牵引系统供电。
这种方式有效解决了电网与牵引系统之间的不匹配问题，并且提高了能量利用率和供电质量。
3.3 水处理系统电解整流柜在水处理系统中用于电解水的制备。
利用电解整流柜提供的稳定直流电源，水经过电解过程，分解为氢气和氧气，实现水的电解制氢或者氧气制水的过程。
这种方法节能环保，广泛应用于水处理工程。
3.4 电力系统电解整流柜在电力系统中也有重要的应用。
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电解整流装置
一、用途本系列整流柜主要用于氯碱生产和铝、镁、锰、锌、铜等有色金属的电解及石墨化碳化硅、直流电弧炼钢等不同类型的整流设备和自动化控制系统，也可作为类似负荷的供电电源。
二、主柜特点 1. 电联结形式：一般根据直流电压、电流和电网谐波允许值进行选择，有双反星形、三相桥式两大类以及六脉波、十二脉波共四种不同的组合可供选择。
2. 选用大功率晶闸管（二极管）减少并联元件数，简化柜体结构，减少损耗，维护方便。
3. 元件及快熔铜排均选用特制循环水路型材，充分散热，提高元件使用寿命。
4. 元件压装采用均衡固定受力的典型设计，双重绝缘。
5. 柜内连接水管选用进口增强透明软塑管，抗冷热，使用寿命长。
6. 元件散热器水嘴采用特殊处理，耐腐蚀。
7. 机柜采用全数控机床加工，整体喷塑，外形美观。
8. 柜体一般为户内开启式、半开启式、户外全密封式，进出线方式按用户要求设计。
电压规格：16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V电流规格：300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A 63000A 80000A 100000A 120000A 160000A控制屏一、概述控制屏是可控硅整流主柜的配套产品，当然也可用于其他用途的整流设备，有四种型号可供选择。
二、技术特性1. 调节器：数字调节器具有控制方式灵活可变，特性稳定的优点，模拟调节器具有反应快速的好处，二者均采用直流电流负反馈控制，稳流精度优于±0.5%。
2. 数字触发器：输出6相或者12相触发脉冲，脉冲形式为间隔60°的双窄脉冲，强触发波形，各相不对称度≤±0.3°，移相范围0~150°，同步方式为单相交流。
脉冲对称度高。
3. 操作：触摸键操作，实现开机，停机以及电流的升降。
4. 保护：有空电流起动、二级直流过流报警保护，反馈信号丢失保护，水压、水温超限保护，工艺联锁保护，运行控制角超限提示。
还可根据控制角自动调整变压器档位。
5. 显示：采用液晶显示各项参数，可显示直流电流值、直流电压值、水压值、水温值、油温值和控制角的度数。
6. 双通道产品：运行中两通道互为热备用，可以不停机检修，无（电流）扰动切换。
7. 网络通讯：支持Modbus、Profibus、Eathernet等多种通讯协议远控屏一、概述远控制屏安装在中央控制室，实现对大功率晶闸管整流设备的远程操作控制，并显示设备参数和报警信号。
远控屏通过一对绞屏蔽电缆或光缆与其他相关设备（控制屏、整流柜、工控机等）进行信息和数据交换。
网络技术的应用提高了整流系统运行的可靠性，又节约了大量的连接电缆。
远控屏是作为工控机后备操作控制手段提供给用户选择的。
二、技术特性 1. 远控屏的操作面板与控制屏的操作面板完全一样，可以实现同样的操作，有同样的显示和报警功能。
2. 操作功能：直流电流的升降、设备的开机和停机等。
3. 显示功能：可显示直流电压、直流电流、水压、水温、变压器油温、运行控制角。
4. 报警指示：有过电流、反馈丢失、缺同步、水压不足、水温过高、控制角超限、PLC故障、高压跳闸。
PLC 监测屏
一、概述
以西门子S7-200系列PLC为主要器件对整流系统（站）内的设备（高压开关、整流变压器、整流柜、水冷却系统等）的运行状态进行全面的监测和保护。
二、技术特点
1. 监测的项目
1) 水冷却系统的水温、水压值（模拟量）和超限报警（开关量）；
2) 直流电压和电流的运行值（模拟量）；
3) 网侧三相交流电压和电流值（模拟量）；
4) 网侧有功功率和无功功率值（模拟量）；
5) 变压器的油温（模拟量）和超限报警（开关量）；
6) 变压器、电流继电器、过电流的检测（开关量）；
7) 有载开关的档位显示和升降（开关量）。
*用户可根据生产过程的要求进行选择。
2. 输出
1) 开关量不小于12路，用来报警、跳闸和操作；
2) 模拟量和数字量若干；
3) 网络通讯：支持Modbus、Profibus、工业以太网协议。
整流柜计算机综合保护组件一、用途电路组成，专用于大功率整流设备，实现对各个晶闸管（或二极管）电流的检测，快速熔断器的状态监视和冷却水水温、水压异常的报警保护。
二、技术特性 1. 输入通道：24路模拟量（臂电流检测）24路开关量（快熔状态检测）3路开关量（检测水温、水压和油温）2. 输出通道：4路开关量（用来报警、跳闸或联锁）3. 网络通讯：支持Modbus、Profibus、Eathernet。
三、安装综合保护组件一般安装在整流柜内。