整流机组保护

第二篇
整流机组运行规程
第一章总则
一、单台整流机组由下列设备构成：
1、铝合金厂110KV东母、西母刀闸
2、110KV西地刀闸
3、110KV少油断路器
4、整流变进线侧避雷器
5、整流变有载调压分接开关
6、整流变无载倒段分接开关
7、整流变中性点地刀闸及避雷器
8、整流变压器
9、整流用饱和电抗器
10、两台整流柜
11、两台整流控制柜
12、操作台
13、两台直流传感器40KA
14、纯水冷却器及二次水系统
15、4台直流刀闸（两正刀、两负刀）
16、总直流传感器一台180KA
17、正负极汇流母线
18、整流用一次循环水
19、整流变压器油风冷却器电源
20、纯水冷却器二次纯水泵电源
21、整流辅助配电柜一台、包括以下电源：
⑴整流控制A、B柜电源：
⑵整流变压器有载开关操动机构电源
⑶直流刀闸操动机构电源
⑷整流变压器滤油器电源
二、构造及原理
1、ZES系列大容量变流器装置是一种将三相工频交流电转换成电压可调的直流电源装置；
2、变压器的输出电压可以调节，方式分：
⑴整流变压器有载开关粗调；
⑵饱和电抗细调（人工—自动方式）。

以便在电网电压或负载变化时，保持负载电流的稳定；
3、整流装置采用：同相逆并联结构。

同相期逆并联结构主电路工作原理：
对于变压器，把原来供电给一台整流器的阀侧一组星形（或一组三角形）分为二组；其相位差180，各供电给一组三相桥式整流器，自变压器阀侧至整流器的电流在任何瞬间都大小相等方向相反，使各自所产生的交变磁通相互抵消，从而大大减少了各部分线路阻抗，并增加相间、臂间阻抗的对称性，从根本上解决了大电流的交变磁通所引起的壳体局部过热，并联元件均流度不好等问题，从而减少损耗，提高整流机组的效率与功率因数。

4、每台整流机组由：2台整流柜，2台控制柜（见原理图）组成，共有12相144个硅整流二极管，型号为ZP30KA/2000V。

分为24相整流臂，每相臂有6只硅元件并联组成，共输出电流60KA，电压25~440V可调，并联均流度，每臂整流管之间0.9,桥臂之间0.95,机组之间0.98。

5、整流柜、整流臂及快熔臂均采用纯水内冷却，母排同相逆联立式装配式结构，每相臂水冷式大电流整流管有3倍的电流余量和电压余量，进出纯水管共4根，分为正桥进出水管和负桥进出水管。

6、整流柜：每个桥臂上设有温度传感器检测点,用来测量桥臂的温升,以防桥臂温度过高。

7、整流控制柜：用于以有载分节开关粗调和饱和电抗器细调的变压整流设备，进行自动稳流，继电保护控制，测量，信号等，每台机组有2台整流柜和2台稳流柜，即A柜、B柜，稳控柜各设有分调、平衡电位器控制，对单台机组进行就地分调和平衡两柜输出电流的作用，主控室不设单台机组总调，四台机组总调设在主控室机总控台。

三、整流变压器的调压
1、为了满足电解工艺的需要，110KV直降式变压的调压范围为5~105％，有载调压分接开关27档，通过一个无载调压分接开关倒换形式54级有载调压，1档是最高档，27档是最低档，27档至1档叫作升档，反之叫降档。

2、无载分接开关有两个位置，即Ⅰ段、Ⅱ段；⑴其中当无载分接开关在Ⅰ段时是高压段，输出电压范围27档至1档，即交流输出电压是190.4~385V;⑵当无载分接开关在Ⅱ段时,是低压段,输出电压范围27档至54档,即交流输出电压是18.33V~212.89V。

3、为了保证电解槽连续供电，本变压器采用两点措施：
⑴中间设4档交流重复电压即Ⅱ段的4档至1档，与Ⅰ段的27档至24档，电压逐档对应相等，以保证无载倒接换后，阀侧电压的连续性。

⑵本变压器组有4台，其中3台就可以承受全部直流负荷，即每台保证送出直
流负荷电压440V直流60KA，因此无载分接开关从Ⅱ段至Ⅰ段时，就该逐台依次停电倒换。

4、在开机和停机即分合110KV少油断路器开关时，有载分接开关必须在27档，方可分、合110KV少油断路器。

四、整流机组的保护（X：表示动作于信号T：表示动作于跳闸）
⑴整流变压器设下列保护：
a、整流变轻瓦斯保护（X）
b、油温度高保护（X）
c、有载开关重瓦斯保护（T）
d、整流变重瓦斯保护（T）
e、A 、B组二次过流保护（T）
f、整流变压力释放保护（T）
g、电流速断保护（T）
h、A、B组二次过负荷保护（X）
i、零序过流保护（T）
j、油风冷却器或纯水冷却器全停保护（T）
k、整流A、B柜桥臂过热（T）
l、整流A、B柜过压击穿（T）
m、储油柜位高、低保护（X）
n、控制回路电源故障（X）
o、信号回路电源故障（X）
p、A、B柜水压低保护（X）r、A、B柜水温高（X）s、操作机构液压异常（X）t、合闸、分闸闭锁（X）u、直流刀闸DS1~DS4闭合（X）
⑵整流变压器油风冷却器设下列保护
a、过载备投（X）
b、超温备投（X）
c、冷却器过载（X）
d、油流失常
⑶整流变有载分接开关本体设下列保护：
a、有载开关重瓦斯保护（T）
b、操作电源闭锁保护
c、相序保护
⑷纯水冷却器设下列保护：
a、纯水水箱满（X）
b、水压失常保护（X）
c、水温失常保护（X）
d、水位下降保护（X）
e、纯水水质低保护（X）
f、流量失常保护（X）
g、纯水泵过载保护（X）
⑸A、B整流柜设下列保护：
a、操作过电压保护
b、硅元件换相过电压保护
c、快熔熔断作为短路保护
d、桥臂过热保护
e、水压降低及断水保护
f、水温过高保护
g、控制电源欠电压保护
h、整流柜接地保护
i、过压击穿保护
五、电气闭锁整流机组110KV少油断路器开关和本机组4台直流阴阳极刀闸，即整流机组110KV少油断路器开关的常闭辅助接点串入4台直流阴阳极刀闸的操动机构电源中：
⑴当110KV少油断路器在断开位置时，4台直流刀闸可以合闸，分闸。

⑵当110KV少油断路器开关在合闸位置时，4台直流刀闸因没有操动电源而不能合闸或不能分闸，从而实现无载时直流刀闸的分合闸。

六、整流装置负载为若干个串联电解槽，单个电解槽电压降为 4.2V，电流为160KA，因此要求至少必须同时并列运行3台整流机组才可保证电解生产。

七、电解槽的直流电源，停电不得超过30分钟，否则将造成重大经济损失。

第二章整流机组技术规范
一、整流变#1.#2.#3.#4变压器技术规范
1、相同部分概述：
型号及名称：ZHSFPTB —32635/110 相数：3相频率：50HZ
用途：为系列电压440V，系列电流2×30KA硅整流设备提供电源
整流方式及脉波数：三相桥，单台变压器12相脉波，4台变压器组成48相脉波，每台变压器带两台最大通过电流30KA的整流柜，三相桥式同相逆并
主要技术参数：
网侧容量：32635KVA 阀侧容量：32635KVA
一次额定电压：110KV+15% 一次输入电流：171.3~8.1A
二次交流电压：18.33~385V 二次交流电流：4×12240A
调压方式：⑴2×27级有载调压加无载倒段，有载分接开关在调变中性点调压，并用饱和电抗器细调，细调范围为40V
⑵27~28级之间必须在停电后作无载倒换，当无励磁开关在位置Ⅰ段时，输出电压的范围是第1级至27级，即输出电压从385V~190.44；当无励磁开关在位置Ⅱ段时，输出电压的范围是第28级至54级，即输出电压从212.89V~18.3V。

冷却方式：OFAF （油风冷却）
使用条件：户外式主变器身重：2×21.27t 调变器身重：18.16t
上节油箱吊重:10t 总油重：44.1t
制造厂家：江西变压器厂
二、#1.#2.#3.#4油浸式饱和电抗器技术规范
1、相同部分
型号：BK-60000/40
直流电压：440V 额定电流：2×30KA 偏移电流：30KA 控制电流：30KA 总控电流：30A 调压深度：40V（两组三相桥）
产品代号：2HT 200 128.1 器身吊重：2×3750Kg
油重：8100Kg 总重：21100Kg
制造日期：
制造厂家：江西变压器厂
2、饱和电抗器工作原理：
饱和电抗器是磁化电抗器的一个分支，它是基于在直流磁化时，其铁芯的导磁
率U发生变化，从而引起交流线圈电感L的变化，也就是说，通过调压正加于自饱和电抗器铁芯上的附加直流劢磁电流的大小，方向的变化，来调整磁场强度，从而改变电抗器工作绕组的电抗大小，达到调压目的。

三、整流柜技术规范
1、整流柜：型号：ZES-30KA/440V
2、额定输出电压：440V 、额定输出电流：30KA
3、均流系数：整流管之间0.9，桥臂之间0.95 额定电压：2000V 额定电流：3600A
4、冷却水：
⑴水质（25℃时）：硬度8℃电阻率：＞100KΩ
不溶沉淀物＜0.03mg/L：PH值: 6~8
⑵水压：0.2mPa(2kg/cm2 )±20%
⑶水温:+1℃ ~+45℃
四、饱和电抗器稳流技术说明
1、电路图略，从系统图分析可以看出，每台整流柜各采用一套独立的控制系统，每套系统含位移回路和控制回路。

位移回路由调压器、位移电源变压器、单相整流桥电路、平波电抗器及电压吸收回路组成，调整饱和电抗器位移电流，可调整饱和电抗器最佳工作点。

控制回路由控制电源变压器、单相半控桥、调节触发电路、平波电抗器、电压吸收回路组成。

可进行手动——自动切换。

调节触发电路由电流给定、给定积分GJ、信号变换XB、PI调、脉波开成G1、脉冲放大G2等几部分组成。

在主控室总控台设总调电路，即使用一个电位器调节所有整流柜的输出电流，总调电位器的给定信号经总给定板送至各分调电位器。

2、具体操作如下：
①远控总调：将各稳控柜远控、近控开关掷向远控，此时控制室总调电位器可同时调整各机组电流，并且各机组稳控柜上的平衡电位器可调整各机组A、
B柜电流和各机组之间电流平衡。

②各整流柜分调：将所有稳流柜掷向近控，则各稳控柜分调电位器可控制相应的整流柜电流。

③远控单调：将各机组转换开关掷向分调，其它各稳控柜开关同上，此时，各机组总调电位器作用与控制室总调电位器作用相同。

（★★暂不用此功能）
④在以上各项中如果将手动、自动转换开关掷向手动则为手动控制，掷向自动则为自动控制。

第三章整流机组运行方式
一、整流机组运行方式一：
1、即Ⅱ登合金2H112开关运行于110KV东母带四台整流变、1#降压变；Ⅰ登合金2 H114开关运行于110KV西母带矿热变。

2、母联开关H110断开备用；
3、铝H111、铝H113、铝H116、铝H118、铝H1111运行于110KV东母；铝H117运行于西母。

4、四台整流机组均在总控、自动稳流状态下运行，八台整流柜输出电流均衡；
5、直流系列电流符合厂里规定（正常运行时，保持系列电流为160KA，特殊情况下，根据工艺要求，服从生技科、调度具体安排）。

二、许可运行方式二
1、按电解区与矿热区设备分开独立运行的原则，即Ⅰ登合金2开关H114运行于110KV西母，Ⅱ登合金2 H112断开备用；
2、母联开关H110开关合闸运行带110KV东母；
3、H111、H113、H116、H118运行于110KV东母；H117、H1111运行于西母
4、四台整流机组均在总控，自动稳流状态下运行，四台整流柜输出电流均衡
5、若一台整流机组检修，三台整流机组均在自动稳流总控运行，六台输出电流平衡
6、直流系列电流符合厂里规定（正常运行时，保持系列电流为160KA，特殊情况下，根据工艺要求，服从生技科、调度具体安排）。

三、整流机组控制柜若干规定
1、以下五个位置锁定不允许调整：①位移调压器位置②自动稳流位置③A、B 柜分调电位器位置④“远控”稳流位置⑤平衡电位器位置。

2、以下两信号灯必须亮，否则立即检查处理。

①电源红色信号灯②控制电源红色信号灯。

3、饱和电抗器的位移电流必须大于20A小于30A ，否则立即汇报车间检修处理。

4、机组总控自动稳流运行调档操作。

①发现整流机组其中一台饱和控制绕组电流为“0”A，且总整流系列电流大于规定值1分钟以上时，把四台整流机组总降一档。

②在电解槽无阳极效应的情况下，如发现其中一台饱和电抗器控制绕组大于20A 五分钟以上时，把四台整流机组总升1档。

③四台机组必须同档运行，保持负荷均衡。

5、“手动”扭子开关只在试运调试时投运，其它时间均投“自动”位置。

6、正常运行时，饱和电抗器控制绕组回路电流必须保持在10A~15A，位移回路电流保持在20A左右。

7、控制深度40V即电解来1个效应时，饱和电抗器自动稳流系统自动调压，保持系列电流“恒定”为160KA；如果发生两个以上阳极效应时，系列电流会自动下降，此时值班人员应手动调节有载调压开关，升级保持电流“恒定”，但规定最
多可升三级，当阳极效应不同时熄灭时，直流电压迅速下降，自动稳流调压使电流保持不变，此时应人工迅速降有载开关，始终保证系列电流160KA，最大偏差在800A以内，稳流精度达到0.5%。