ABB整流裝置在整流系統中的應用

劉增春（亞太森博（山東）漿紙有限公司，山東 日照 276800）

ABB整流裝置在整流系統中的應用

劉增春（亞太森博（山東）漿紙有限公司，山東 日照 276800）

通過對亞太森博（山東）漿紙有限公司整流裝置長期運行經驗總結以及國內同期整流裝置比較，分析了該整流裝置的運行特點。

ABB；整流變壓器；晶閘管整流器；控制器

亞太森博（山東）漿紙有限公司目前采用漂白硫酸鹽化學木漿生產工藝生產木漿。化學品車間采用氯酸鹽電解槽生產ClO2，用作化學漂白劑，電解槽配套整流裝置引進ABB公司整流技術，設備全部采用ABB公司產品。其中，整流變壓器選用KCAU 52NC型，油-水循環冷卻式整流變壓器；整流器MCR410型；控制系統采用AC 800 PEC。根據工藝設計要求，3臺電解槽配套3套整流裝置，通過DCS系統在控制室集中控制運行。3套整流裝置自2009年同期運行至今，運行平穩，現就其應用及運行狀況做以下介紹。

1 整流變壓器

1.1 ABB整流變壓器主要技術參數

額定功率：16 000/2×8 280，kVA；

額定電壓：35 000+2×2.5%/2×325.1，V；

額定電流：264/2×14 700，A；

連接組別：Dd0+Yd1；

冷去方式：OFWF；

阻抗電壓：8.0%；

負載損耗：132 kW。

1.2 應用及運行狀況

整流變壓器采用室內安裝，變壓器基礎下面設集油坑與室外集油池相連，為保證事故狀態下變壓器油快速流出，室內基礎平面高出室外1.2 m，對建筑物結構及最初整流變壓器的安裝構成了一定的影響。由于采用油/水循環冷卻方式，運行時整流變壓器室內溫升不高，為了確保變壓器室散熱，變壓器室門、窗均采用百葉窗形式，并配備軸流風機做機械通風。整流變壓器高壓側配置35 000 V+2×2.5%無載調壓開關，由于整流變壓器進線35 kV電源引自廠區內110 kV變壓器，而110 kV系統為廠區自發電系統，因此，35 kV電壓波動較小，通過調節整流器控制角即可滿足電解槽電壓要求。相對于國內多數整流變壓器，由于受外部電壓波動影響較大，基本采用有載調壓開關，通過有載調壓，來滿足電解槽電壓要求。通過長期運行實踐來看，該無載開關設計能滿足電解槽電壓要求，能夠保證整流器安全、高效運行。目前，該整流變壓器運行一直較為平穩，除了常規檢修外，尚無重大檢修。值得注意是，整流變壓器油/水循環冷卻系統，水、油循環泵要做好定期切換、維保工作，以避免因冷卻系統故障造成的停車。

2 晶閘管整流器

ABB公司MCR410系列整流器采用集成箱式結構，具有設計結構緊湊，維保簡潔的特點。整個箱體分隔成2個室：整流室和控制室。整流室安裝設備包括：晶閘管元件、水冷系統、母排及系統保護設備等。控制室主要布置控制、顯示、傳輸以及控制電源等設備。

2.1 晶閘管整流器性能參數及運行狀況

MCR410整流器采用2組6脈波整流方式，等效12脈波，進線橋臂共計12只（整流變星形組、三角形組各6組線），單只橋臂并聯4只晶閘管元件，其中1只視作冗余元件，整套機組共計48只元件。整流器額定輸出電壓：DC 400V；額定輸出電流：2×18 kA。整流器采用ABB純水冷卻裝置進行循環冷卻，水壓：3.5 bar；流量：360 L/min；純水裝置對水溫、水壓、流量、電導率4組參數設置報警和跳閘信號，以確保整流器安全、高效運行。考慮冬季停運期間防凍要求，純水系統添加40%比例乙二醇作防凍液。整流器在初期運行階段，由于純水冷卻裝置運行一段時間后，純水水質下降，電導率升高，必需更換純水裝置離子交換器中的樹脂，由于更換樹脂工序復雜、時間長，給機組運行和檢修帶來較大問題。后期通過從電解系統引入純水管道，通過閥門與純水冷卻裝置管道相連，利用電解系統高品質純水直接加入整流器純水冷卻裝置中。由于電解系統生產純水穩定且品質較好，有效地的解決了整流器純水裝置更換樹脂的問題，通過長期運行，該方案取得良好效果。另外，通過長期對整流器檢修記錄統計，整流器冷卻水系統檢修率占比較高，主要在純水冷卻循環泵故障、冷卻水軟管滴漏及水冷母排管口銹蝕、堵塞等。因此，在加強整流器運行參數監控的同時，做好上述純水冷卻裝置的維保工作顯得極為重要。

2.2 整流器控制及保護系統

整流器控制、保護系統采用ABB AC PEC800系統，該系統主要包括：PP836控制器、模擬信號輸入、輸出卡；數字信號輸入、輸出卡；直流電源24 V、48 V模塊等；其中核心設備為PP836控制器，該控制器通過對35 kV高壓開關、整流變、整流器、直流傳感器、工藝系統等信號接收、處理，具有信號顯示、故障記錄、參數設置等多項功能，該控制器通過觸摸鍵操作實現開機、停機以及電流升降。AC PEC800系統具有就地/遠控轉換模式，在遠控模式下，通過PROFIBUS數據總線與控制室DCS系統相連，實現控制室集中操作控制。

該系統直流大電流測量采用ABB FOCS系列傳感器。FOCS傳感器采用0～20 mA模擬量輸出，精度≤±0.1%，具有過流、反向電流檢測及保護功能。FOCS傳感器通過PowerLink接入AC PEC800控制系統，為控制系統提供直流電壓、直流電流等信號，是AC PEC800控制系統的重要組成部分。

整流器在運行初期，由于控制系統部分參數設置不當，曾出現過脈沖封鎖、電流失控等故障，經診斷分析，重新整定參數，問題得以解決，后期運行一直較為穩定。通過與國內同期整流控制系統對比，ACPEC800控制系統就整體性能而言，具有明顯優勢，主要體現在集成化高、控制、操作簡便、行穩定等方面。

3 結語

由于ABB整流裝置全部設備引自國外，在工程建設階段投資成本較高，其設備價格遠高于國內同類產品價格。在長期運行中，由于其性能穩定、安全高效，確保了電解槽安全穩定生產，對取得良好經濟效益起到了重要作用。

Application and ABB rectifier in rectification system

LIU Zeng-chun
（Asia Symbol（Guangdong）Paper Co.,Ltd.,Rizhao 276800，China）

The long term operation of the rectifier is summed up and compared with the rectifier device at the same time，the operation characteristics of the rectifier device are analyzed.

ABB；rectifier transformer；thyristor rectifier；controller

TM461

B

1009－1785(2017)09-0007-02

2017-05-13