铝电解整流供电设备中存在的问题及解决对策

摘 要 铝电解工艺随着科学技术的发展而不断进步，在我国，整流装备的水平也在此基础上得到了跨越性的发展，通过笔者分析近10多年已经顺利投产的电解铝工程项目的结果来看，整流机组设备目前采用的多数为国产设备。因为整流机是供电设备的中枢系统，一旦出现问题影响的就不单单是电解工作的运转，极有可能导致整个供电系统的瘫痪，由此可见其重要程度。本文从多角度分析国内铝电解整流供电身设备中存在的问题，并提出相应的解决的对策。

关键词 铝电解；整流供电设备；存在问题；对策

中图分类号TQ151 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0084-00

铝电解工业随着国内需求的不断增长，已经逐渐进入到高效率、大电流容量的阶段。本随着生产设备已经装备技术水平的逐步提高，随之而来的技术问题以及安全隐患等不利因素也在逐步增多。本文通过分析近几年铝电解整流设备中存在的一些较为典型的事故，究其原因进行分析，并提出相应的解决策略。

1 整流柜中存在的问题及相应解决策略

整流供电系统的电压和电流根据应实际需求的现状处于一种不断加大的趋势，随之应相应增加的是整流柜的设计容量与短路容量，这种种变化需要元件的性能更高才能满足设备运行的要求。在此情况下，如果设备生产厂家还是通过简单的将电流和电压进行累加计算设备的容量，那得出的结果必定与实际需要相差很远。

1.1整流元件

由于器件本身的特点，系统的容量及元件的快熔太小，整流元件容易被电压击穿的情况，因此对于元件发生伸缩环爆炸现象是十分常见的，爆炸过程中产生的弧光引发整流柜的短路，继而发生爆炸。此外，元件的压接工艺也伴随着元件尺寸的增大而要求的越来越严格，元件的局部导电、过热以及边缘被击穿等危险事故很多是因为压接过程的受力不均匀导致的。

1.2整流柜材料

首先，目前对整流柜的柜壳绝缘检测方法没有一个统一的行业标准，导致了无法对整流柜的柜壳绝缘进行明确检测。其次，当整流柜自身绝缘材料的密度不够时会形成吸水微孔，一旦是整流柜停电，柜内的温度会骤然降低，容易发生液化现行，这样会导致空气中的部分水蒸气进入吸水微孔中。当整流柜再次通电后，柜内的温度升高，绝缘材料中的水分受热后会蒸发，随着水分的蒸发，整流柜整体内的绝缘水平就不会是再保持原来的状态，整个绝缘水平受到破坏。分析一些事故发生的原因可以发现，很多因为在绝缘材料的选择中用低劣的材料替代环氧树脂板，因为不具备良好的防火性能，不但起不到阻止事故蔓延的作用而且还可能因为易燃对事故的蔓延起到推波助澜的作用。总之，因为整流柜的设计中存在的绝缘水平不高、抗短路能力以及防弧光短路能力不强等原因导致了事故的发生。

1.3解决对策

1）将交流母线与水平汇流母线之前的距离间隔大一些，或者是可以直接将汇流母线防止到整流柜外，将整流柜的附件以及保护器的放置位置选择在柜外，以防止短路引起事故；

2）为便于在短时间内找出有故障的整流柜，可以在整流柜上安装上弧光探测装置，一旦有整流柜出现故障，可以及时的把该整流柜与其它的整流机组高压侧短路器断开；3）对于国内整流装置的设计、制造、试验和验收标准等进行及时的制定和修改。

2 整流变压器存在的问题及相应的解决对策

2.1事故发生现象及原因

在设备的实际运行过程中，凸显出的变压器在设计制造过程中仍然存在很多的技术中的不足，现将变压器运行中发生事故的原因总结如下：

1）整流变压器中未设置水喷淋或灭火设施，而出现因为防火措施未落实而引发事故；

2）补偿绕组抗动稳定性不足时，若整流变压器发生短路事故时，很容易出现补偿绕组变形或者烧毁等；

3）若母线输出侧选用电流密度大的材料时，机组停止工作前后因为温差很大，极易造成母线阀侧局部漏油。

2.2防范及解决对策

整流变压器与整流器共同组成整流机组，因为二者必须协调工作，才能确保整个整流机组的正常运行。所以二者最好选择统一制造商完成，从整体考虑机组的设计。安装防火喷淋装置以防止引发火灾而导致事故；为了防止短路现象发生，古可以将补偿绕组材料换成半硬铜等；以干式套管代替一次充油式套管，方式出现母线阀侧局部漏油的现象。

3冷却系统存在的问题以及解决对策

3.1国内冷却系统存在的问题

整流器的冷却系统是由两部分组成的，这两部分分别是：对热交换器进行冷却的闭路循环水系统以及冷却泵组与整流器直接相连的闭路循环去离子水系统[4]。闭路循环水系统对于水质的有着严格的要求，并不是所有的水质都可以，目前在我国最常采用的是去离子水，但在工作时系统未完全封闭，所以水质会收到一定的影响。

针对热交换接的冷却而言，在我国目前采用最多的是闭路循环系统，但这种系统也存在着问题，当水泵房故障或者水路故障任何一种情况发生时，都会造成整流装置全部停电，而不能使用。

3.2相应的解决措施

为了保证水质的稳定，建议尽量采用与空气完全隔离的密闭的循环去离子水系统。对于热交换器的冷却介质建议尽量采用风扇冷却而不采用集中循环冷却水泵房。

4结论

随着铝电解工业的飞速发展，尽管国产整流装置的整体技术已经达到了一个相当的水平，但是其中暴露出来的问题也是不容忽视的，将存在的问题一一改进才能缩短与国际水平之间的差距。因此，为了更好的与国际市场接轨，必须加强自身的学习，对于设计的理念要不断的进行更新研究，结合工作的实际创造出符合工作生产的产品，使我国大型铝电解企业的整流供电技术水平达到更高的水平，促进供电技术的发展。

参考文献

[1]弓建斌，幸利.大型铝电解企业整流供电设备存在的问题及对策[J].山西冶金，2007（4）：47-48+51.

[2]杨冬锋，唐嘉婷，郝中华，刘海涛.配电网线损计算与分析中存在问题解决对策[J].吉林电力，2012（6）：26-27+36.

[3]李钊年，马进德.PLC在铝电解整流供电系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2005（10）：47-49.

[4]葛真，徐云，刘付平.某电解铝厂160KA整流供电设备中的分岔现象[J].贵州工学院学报，1985（4）：103-107.