專利名稱：鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供電整流機(jī)組，尤其涉及一種鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，可以為電解槽補(bǔ)償母線提供所需要的穩(wěn)定的直流電源。
背景技術(shù)：
隨著電流強(qiáng)度的提高，電解槽母線配置的難度逐漸增大，為更好的解決電解槽磁場分布的對稱性及穩(wěn)定性，需要在鋁電解槽的煙道端及出鋁端同時或單側(cè)設(shè)置專用的補(bǔ)償母線用于平衡電解槽磁場分布，該補(bǔ)償母線特點(diǎn)是電流大約為幾十至幾百kA、電壓低約為2(T40V，且要求電流穩(wěn)定，保證補(bǔ)償電流值可根據(jù)生產(chǎn)在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述 技術(shù)問題本發(fā)明提供一種鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，目的是為達(dá)到電解工藝對補(bǔ)償母線的要求，設(shè)置了專用的補(bǔ)償整流機(jī)組，為補(bǔ)償母線提供穩(wěn)定的補(bǔ)償電流。為達(dá)上述目的本發(fā)明鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側(cè)，補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線連接鋁電解車間與補(bǔ)償整流機(jī)組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補(bǔ)償整流機(jī)組的中壓電源通過電纜或母線從廠區(qū)中壓系統(tǒng)引來，接至負(fù)荷開關(guān)，再通過電纜或母線連接至調(diào)壓整流變壓器進(jìn)線端，調(diào)壓整流變壓器閥側(cè)通過閥側(cè)連接母線連接至整流器交流進(jìn)線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設(shè)置直流隔離開關(guān)，在直流支母線正極上設(shè)置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設(shè)置總直流傳感器。所述的補(bǔ)償整流機(jī)組中的調(diào)壓整流變壓器設(shè)在整流變壓器室；整流器設(shè)在整流器室，并采用絕緣法安裝；整流器冷卻裝置設(shè)在冷卻器室，其配套冷卻風(fēng)扇可安裝于屋頂；自用電配電柜和保護(hù)控制柜設(shè)在配電控制室；整流變壓器室和整流器室相鄰。所述的補(bǔ)償整流機(jī)組采用雙反星形6脈波同相逆并聯(lián)整流電路。所述的補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)，整流器為二極管整流，調(diào)壓整流變壓器設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)及飽和電抗器，有載調(diào)壓開關(guān)為粗調(diào)，飽和電抗器為細(xì)調(diào)，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)及控制飽和電抗器的控制深度。
所述的補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)，整流器為晶閘管整流，調(diào)壓整流變壓器僅設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)做為粗調(diào)，不設(shè)置飽和電抗器，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角。所述的調(diào)壓整流變壓器結(jié)構(gòu)形式為調(diào)壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風(fēng)冷或強(qiáng)油風(fēng)冷。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果:補(bǔ)償整流機(jī)組單獨(dú)設(shè)置，獨(dú)立于整流所運(yùn)行，兩者不會相互影響，保證了電解整流系統(tǒng)整體的安全性及穩(wěn)定性；補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置在兩排鋁電解車間中間靠近整流所的位置，可以實現(xiàn)補(bǔ)償母線的最短化配置，實現(xiàn)最佳的母線節(jié)能效果。另外可盡量避免匯流母線與整流所匯流母線出口的交叉，也可達(dá)到縮短補(bǔ)償匯流母線的目的。補(bǔ)償整流機(jī)組按N+1臺原則選擇，即當(dāng)I臺機(jī)組故障或檢修時，其余N臺機(jī)組仍能保證電解需要的補(bǔ)償電流值，充分保證了補(bǔ)償機(jī)組能安全穩(wěn)定運(yùn)行。補(bǔ)償整流機(jī)組配置了合理的微機(jī)保護(hù)裝置，當(dāng)整流機(jī)組故障時能迅速正確的切斷故障機(jī)組。補(bǔ)償整流機(jī)組配置了自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能保證補(bǔ)償整流機(jī)組整體輸出穩(wěn)定的電流，以滿足電解工藝補(bǔ)償電流的需求，穩(wěn)定的電流值將使電解補(bǔ)償母線的平衡磁場效果達(dá)到最佳，使電解槽的效率極大的提聞。


圖1是本發(fā)明的補(bǔ)償整流機(jī)組、鋁電解車間和整流所平面布置圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)平面配置圖。圖中:1、整流變壓器室；2、整流器室；3、冷卻器室；4、配電控制室；5、電纜或母線；
6、負(fù)荷開關(guān)；7、補(bǔ)償整流機(jī)組；8、調(diào)壓整流變壓器；9、閥側(cè)連接母線；10、整流器；11、直流支母線；12、直流傳感器；13、逆流傳感器；14、直流隔離開關(guān)；15、直流匯流母線；16、總直流傳感器；17、整流器冷卻裝置；18、自用電配電柜；19、保護(hù)控制柜；20、電解槽補(bǔ)償母線；22、鋁電解車間；23、整流所；24、整流所直流匯流母線出口 ；25、自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)。具體實施方法
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1
如圖所示本發(fā)明鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:補(bǔ)償整流機(jī)組7設(shè)置在兩排鋁電解車間22中間整流所23的一側(cè)，可以實現(xiàn)補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線15的最短化配置，實現(xiàn)最佳的母線節(jié)能效果；補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線15連接鋁電解車間22內(nèi)的電解槽補(bǔ)償母線20與補(bǔ)償整流機(jī)組7，整流所直流匯流母線出口 24連接整流所23和鋁電解車間22，可盡量避免補(bǔ)補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線15與整流所直流匯流母線出口 24的交叉，也可達(dá)到縮短補(bǔ)償匯流母線的目的；補(bǔ)償整流機(jī)組7的中壓電源通過電纜或母線5從廠區(qū)中壓系統(tǒng)引來，接至負(fù)荷開關(guān)6，再通過電纜或母線5連接至調(diào)壓整流變壓器8進(jìn)線端，調(diào)壓整流變壓器8閥側(cè)通過閥側(cè)連接母線9連接至整流器10交流進(jìn)線端，整流器10直流出線端通過直流支母線11連接至直流匯流母線15，在連接直流匯流母線15前設(shè)置直流隔離開關(guān)14，以便在單臺機(jī)組檢修維護(hù)退出運(yùn)行時斷開此機(jī)組與直流匯流母線15的連接；在直流支母線11正極上設(shè)置分直流傳感器12及逆流傳感器13，直流傳感器12用于測量此機(jī)組的分支直流電流，逆流傳感器13用于測量直流正負(fù)極間短路時的故障逆向電流，可迅速斷開故障機(jī)組，保證安全；在直流匯流母線15正極總出口處設(shè)置總直流傳感器16，用以測量總直流電流；補(bǔ)償整流機(jī)組7中的調(diào)壓整流變壓器8設(shè)在整流變壓器室I ;整流器10設(shè)在整流器室2 ;整流器冷卻裝置17設(shè)在冷卻器室3 ;自用電配電柜18和保護(hù)控制柜19設(shè)在配電控制室4，整流變壓器室I和整流器室2相鄰。補(bǔ)償整流機(jī)組7采用雙反星形6脈波同相逆并聯(lián)整流電路。補(bǔ)償整流機(jī)組7設(shè) 置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)25，其設(shè)備配置于保護(hù)控制柜19內(nèi)，整流器10為二極管整流，調(diào)壓整流變壓器8設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)及飽和電抗器，有載調(diào)壓開關(guān)為粗調(diào)，飽和電抗器為細(xì)調(diào)，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)25調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)及控制飽和電抗器的控制深度；調(diào)壓整流變壓器8結(jié)構(gòu)形式為調(diào)壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風(fēng)冷或強(qiáng)油風(fēng)冷。補(bǔ)償整流機(jī)組采用微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)，每個機(jī)組設(shè)置一套保護(hù)控制柜19，柜內(nèi)設(shè)置機(jī)組PLC及整流機(jī)組保護(hù)裝置，用于對整流機(jī)組的控制、保護(hù)、測量及信號采集。并設(shè)置與整流所的通訊接口，可實現(xiàn)在整流所主控室內(nèi)對補(bǔ)償機(jī)組監(jiān)控。整流器冷卻方式一般采用水-風(fēng)冷卻系統(tǒng)，也可采用水-水冷卻系統(tǒng)，但需相應(yīng)設(shè)置集中的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。直流傳感器用于單機(jī)組直流電流測量。 逆流傳感器用于直流逆流保護(hù)。

總直流傳感器用于匯流后的總直流電流測量。自用電配電柜18用于補(bǔ)償機(jī)組的交流自用電配電，其電源一般采用雙電源自投方式，電源可從就近配電所引來。實施例2
實施例1中的整流器為晶閘管整流，調(diào)壓整流變壓器僅設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)做為粗調(diào)，不設(shè)置飽和電抗器，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角。其它同實施例1。
因為補(bǔ)償整流機(jī)組7僅為鋁電解槽提供平衡磁場，不經(jīng)過鋁電解槽的電解主回路，所以補(bǔ)償整流機(jī)組7提供的電壓僅為補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線15及電解槽補(bǔ)償母線20的電壓降，約為2(T40V，可計算得出補(bǔ)償整流機(jī)組7的總?cè)萘坎⒉淮?，約為幾千至一萬kVA左右，相比給電解主回路提供直流電的整流機(jī)組容量要小得多，所以我們可以稱之為小機(jī)組。根據(jù)整流機(jī)組的容量，一般確定調(diào)壓整流變壓器8的一次側(cè)電壓為中壓6kV、10kV、22kV或35kV，根據(jù)廠區(qū)內(nèi)可以使用的中壓等級進(jìn)行選擇，中壓電源的接入可根據(jù)廠區(qū)實際情況采用電纜或母線方式，電纜或母線引入調(diào)壓整流變壓器前增加負(fù)荷開關(guān)，以便檢修一套整流機(jī)組時形成明顯斷開點(diǎn)，保證檢修安全。為滿足工藝要求，輸出穩(wěn)定的直流補(bǔ)償電流，補(bǔ)償整流機(jī)組7應(yīng)設(shè)置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)25，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)25通過調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)及控制飽和電抗器的控制深度或晶閘管的導(dǎo)通角來達(dá)到控制單機(jī)組輸出穩(wěn)定電流的目的，并通過大閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)各分機(jī)組的輸出電流以保證補(bǔ)償整流機(jī)組整體輸出一個能滿足電解工藝要求的恒定的補(bǔ)償直流電流。補(bǔ)償整流機(jī)組7 —般由多套整流機(jī)組組成，各套機(jī)組配置基本相同。
權(quán)利要求
1.鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成:補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側(cè)，補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線連接鋁電解車間與補(bǔ)償整流機(jī)組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補(bǔ)償整流機(jī)組的中壓電源通過電纜或母線從廠區(qū)中壓系統(tǒng)引來，接至負(fù)荷開關(guān)，再通過電纜或母線連接至調(diào)壓整流變壓器進(jìn)線端，調(diào)壓整流變壓器閥側(cè)通過閥側(cè)連接母線連接至整流器交流進(jìn)線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設(shè)置直流隔離開關(guān)，在直流支母線正極上設(shè)置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設(shè)置總直流傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于補(bǔ)償整流機(jī)組中的調(diào)壓整流變壓器設(shè)在整流變壓器室；整流器設(shè)在整流器室；整流器冷卻裝置設(shè)在冷卻器室；自用電配電柜和保護(hù)控制柜設(shè)在配電控制室；整流變壓器室和整流器室相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于補(bǔ)償整流機(jī)組采用雙反星形6脈波同相逆并聯(lián)整流電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)，整流器為二極管整流，調(diào)壓整流變壓器設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)及飽和電抗器，有載調(diào)壓開關(guān)為粗調(diào)，飽和電抗器為細(xì)調(diào)，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)及控制飽和電抗器的控制深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置一套自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)，整流器為晶閘管整流，調(diào)壓整流變壓器僅設(shè)置連續(xù)有載調(diào)壓開關(guān)做為粗調(diào)，不設(shè)置飽和電抗器，自動穩(wěn)流控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，其特征在于調(diào)壓整流變壓器結(jié)構(gòu)形式為調(diào)壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風(fēng)冷或強(qiáng)油風(fēng)冷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁電解槽補(bǔ)償母線供電整流機(jī)組，補(bǔ)償整流機(jī)組設(shè)置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側(cè)，補(bǔ)償機(jī)組直流匯流母線連接鋁電解車間與補(bǔ)償整流機(jī)組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補(bǔ)償整流機(jī)組的中壓電源通過電纜或母線從廠區(qū)中壓系統(tǒng)引來，接至負(fù)荷開關(guān)，再通過電纜或母線連接至調(diào)壓整流變壓器進(jìn)線端，調(diào)壓整流變壓器閥側(cè)通過閥側(cè)連接母線連接至整流器交流進(jìn)線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設(shè)置直流隔離開關(guān)，在直流支母線正極上設(shè)置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設(shè)置總直流傳感器。優(yōu)點(diǎn)效果保證了電解整流系統(tǒng)整體的安全性及穩(wěn)定性。
文檔編號C25C3/16GK103114308SQ20111036249
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者蔣小銘, 袁進(jìn)禹, 戈廣金, 徐煜 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司