電解鋁整流機組電氣設備安裝及調試

薛赟斌

摘 要：電解鋁是一種典型流程時生產模式，對電氣設備運行的安全性及穩定性有很高的要求。特別是整流機組電氣設備能否持續運行直接決定了電解鋁生產的效率，因此，對整流機組電氣設備的安裝及調試有很高的要求，任何一個環節控制不當，都可能影響電解鋁供電的穩定性。基于此，本文結合理論實踐，對電解鋁整流機組電氣設備安裝及調試做了分析。

關鍵詞：電解鋁 電解鋁整流機組 電氣設備 安裝調試

中圖分類號：TF351 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0029-02

電解鋁整流機組是電解鋁生產的核心設備，其運行質量和穩定性直接決定了電解鋁的生產效率。整流機組電氣設備組成結構非常復雜，對安裝和調試的要求比較高，需要嚴格按照相應的規范和標準進行安裝及調試，才能發現存在問題，及時解決，從而保證電解鋁生產的效率和質量。

1 整流機組電氣設備的重要性

整流機組電綜合自動化系統是電解鋁生產的主要系統，具有功能強大、總體設計嚴謹等特性。合理安裝和調試可充分滿足電解鋁生產對電力的需求。電力控制則是整個整流機組電氣設計得以持續穩定運行的重中之重，也是一項核心技術，其控制水平的高低，直接決定了電解鋁成品質量的好壞[1]。正因如此，整流機組電氣設備的安裝和調試就顯得尤為重要，其重要性主要體現在兩個方面：其一，可有效保證電解鋁生產過程中對直流電平衡穩定性的要求，其二，可大幅度提升電流效率，降低能耗和生產成本。

2 電解鋁整流機組電氣設備的安裝

2.1 電解鋁生產對供電技術的要求

在目前我國電解鋁生產中，主要的用電負荷為一級負荷，對供電的持續性、穩定性、可靠性有較高的要求，只有達到相關負荷標準，才能保證電解鋁生產質量。在電解鋁生產過程中，一般是不允許停電的，如果遇到極端或者特殊情況，必須停電，則停電時間要控制在40min以下。主要原因是一旦發生停電故障，電解鋁就無法正常生產，不但會造成巨大的經濟損失，而且會引發嚴重的安全事故。因此，電解鋁生產廠家對最大供電和停電普遍有非常嚴格的規定和要求。為保證供電的持續性和穩定性，電解鋁生產廠家會配置2～4個獨立的供電電源，即便外界發生停電故障，仍然可以繼續生產。目前我國電解鋁生產的供電電流正向超大方向發展，比如：目前電解鋁生產中的預焙電解槽的最大運行電流可達600kA。

2.2 主接線安裝

主接線是整流機組電氣設備的主要組成部分，主接線安裝質量對電解鋁生產的規模、效益等皆有非常重要的影響，因此，在整流機組電氣設備安裝過程中，必須全面提升主接線的安裝質量。根據電解鋁生產中對電力的需求的，選擇與之相適的主接線材料和規格，發生電流過大燒毀主接線的問題，為電解鋁生產的安全性、效率提供充分的電力支持[2]。此外，整流機組電氣設備中母線的電源非常多，輸送功率也比較大，因此，在主接線安裝中要盡量選擇雙母線進行安裝。

2.3 變壓器安裝

變壓器是整流機組中主要的電氣設備，為充分發揮變壓器的作用和功能，在具體安裝過程中，根據電解鋁整流機組的實際運行情況和要求，合理選擇變壓器臺數、型號、種類。如果負荷比較大，則要盡量選擇三繞組變壓器，和其他種類的變壓器相比，此種變壓器具有性能穩定、更加經濟的優勢，可滿足電解鋁生產對大功率供電量的需求。總而言之，在整流機組電氣設備安裝過程中，必須高度重視變壓器的重要性，根據其他系統的實際需求，選擇與之相適的變壓器，以保證電解鋁生產的安全性和生產效率。

2.4 GIS組合電器安裝

在電解鋁整流機組中通常會選擇終端變電站作為系統運行的主要變電站，主要原因是此種變電站具有設備單一、結構簡單、專業性強、安全可靠度高的優勢，應用在整流機組中，可保證機組運行的安全性和供電需求，對提升電解鋁生產的效率和質量有重要意義。通常情況下，電解鋁在具體生產過程中，整流機組中的變電站和直接和直流母線連接，提供電力支持[3]。如果整流機組變電站發生故障，則會引起母線短路，發生火災甚至是爆炸，不利于電解鋁生產安全的提升。因此，在整流機組電氣設備安裝過程中，必須確保封閉組合電器安裝質量，由專業技術人員完成操作，從根本上保證GIS組合電器安裝質量。

3 整流機組電氣設備的調試

3.1 變壓器調試

電解鋁整流機組變壓器由三大部分共同組成，包括調壓變壓器、整流變壓器、濾波變壓器。通過對變壓器進行全面系統的調試，可及時發現變壓器安裝中存在的問題，并進行及時解決，是保證變壓器能夠持續、安全、穩定運行的關鍵。具體調試步驟為：

第一步，檢測各組接線是否達標，測量繞組連通套管的直流電阻，確認無誤后進行額定電壓的沖擊合閘試驗，檢驗變壓器負荷電能是否滿足設計要求。

第二步，全面檢查變壓比，對繞組連通套管介質的損角進行全面測量，如果達到設計要求，也要進行沖擊合閘試驗，發現問題及時處理，避免埋下安全隱患。

第三步，對變壓器的外殼電阻進行系統化測量，常用的方法為采用2500V兆歐表進行連續1min測量，如果沒有發生擊穿現象，則表明外殼絕緣電阻達到設計要求，然后進行有載調壓切換裝置調整，確保其電阻值和出廠值和出廠電阻值相同或者相近[4]。

當上述3個步驟的調試結果均達到設計要求，則表明該變壓器的安裝符合要求，可滿足電解鋁整流機組持續、安全、穩定運行的需求。

3.2 整流機組調試

整流機組調試是整個電解鋁整流機組電氣設備調試的關鍵環節，整流機組調試內容包括：整流柜水冷系統調試和空載試驗兩個部分。在前者調試過程中，要求主冷卻水進口水溫在5℃～30℃之間，壓力控制在0.25～0.5MPa之間，水量不能低于36m?/h。電解鋁在生產過程中會釋放出大量的熱，需要冷卻水進行降溫，復雜會影響電解鋁生產的安全性。針對不具備加壓條件的整流機組水冷系統而言，需要合理降低壓力。

在進行空載試驗過程中，要先用20A～30A的保險絲接通整流變壓器的整流柜，在對電壓進行合理調節，對整流柜的運行情況進行全面檢查，如果存在異常則要找到異常發生的根源，并進行合理調整，從而逐步解決整流柜中存在問題，確保后期運行的安全性和穩定性[5]。最后對整流波形進行全面檢測，同樣也是發現問題及時處理。全部調試完成后，去掉保險絲，在調壓條件允許的前提下，還可以進行二次空載試驗，保證安裝效果。

4 結語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了電解鋁整流機組電氣設備安裝及調試，分析結果表明，在電解鋁生產過程中，整流機組電氣設備安裝和調試的效果，直接決定了電解鋁生產的安全性和效率。因此，安裝過程中，必須結合電解鋁整流機組的實際情況和用電需求，選擇合理的電氣設備，并按照不同電氣設備的安裝流程進行安裝，并對每個安裝環節進行嚴格把控，此后再進行調試試驗，發現問題及時解決，從而根本上保證電解鋁整流機組運行的安全性和穩定性。

參考文獻

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[3] 劉民業.電解鋁業整流機組電氣設備安裝及調試分析[J].科技傳播，2016，8（17）：213，220.

[4] 何亮.220kV直降式超高壓整流機組在新疆農六師鋁業電解鋁廠中的應用[J].輕金屬，2016（6）：59-64，70.

[5] 黃克勤，杜光輝，田占偉.400kA整流供配電系統典型事故及應對措施[J].科技資訊，2016，14（1）：33，35.