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【摘 要】以电解铝工业为研究对象，以实例为切入点，分析了某电解铝企业供电整流系统的常见故障以及解决措施，可作为电解铝供电整流系统的重要参考资料。通过对保护系统等方面进行维护改造，降低了整流系统的故障率，提高了整流系统的安全稳定运行。
【关键词】整流系统;常见故障;解决措施
随着工业的发展，电解铝工业的生产水平也发生了突飞猛 进的变化。在电解铝生产工艺中，供电整流系统起着不可替代的作用，是当今电解铝工艺的研究重点。由于供电整流系统在 电解铝工艺中所起的作用十分突出，因此通常当其发生故障时，整个电解铝的生产流程都会受到十分严重的影响。本文所 写企业为我国北方某大型电解铝生产企业，其供电整流系 统中所出现的故障非常具有代表性，可通过对其的分析与解决，找出电解铝供电整流系统中常见故障的解决方案。
一、整流系统常见故障
1.整流柜输出的直流电流波动整流柜输出直流电流的波动有多方面的原因，该公司采用的是强触发，所以影响触发最根本两个条件是强触发电源和触发脉冲，同样，也可推理为当直流电流发生较大幅度的波动，而又没有任何报时，极有可能是这两个条件其中的一个在途中丢失。脉冲功放及失脉冲检测，强触发电源图。在整流控制柜上产生触发脉冲，分路去整流柜中的对应晶闸管，并进行失脉冲检测，801和P09为整流控制柜内失脉冲检测点。产生强触发电源，电压约为直流70 V左右，和 6 路脉冲配合使用，辅助触点801和P05为失触发电源的检测点。为整流柜 12 个桥臂上的强触发脉冲接线图，其中，线号 161 为强触发电源，来自整流控制柜上，线号 561—566 为来自整流控制柜的 6 路触发脉冲。
2.极化电源方面。电槽停车时，氢氯原电池会产生一个反电势，使反电流有负极（阴极）流向正极（阳极）。为抑制停车后反向电流的产生，保护电槽的阴极（反向电流会使阴极的涂层熔析损耗），须在电解停车之后仍有一小的正向电流在维持，直至电槽的工艺处理完毕，能提供这一小的正向电流的装置就是极化电源（小容量 整流器或蓄电池组）。所以整流柜内的触发脉冲接线松动或脉冲丢失都可能造成整流柜输出的直流电流波动，并且无任何故障报警。
3.常见的问题。极化电源仅是市电供电，当电网有问题时，电槽停车后无法为电槽提供极化电流。为防备电网问题，用 UPS 带极化整流器，这样做繁琐又不经济。处理对策：对于确实需要极化电流的电槽来说，如果有事故电源，应将极化整流器接至事故电源上（正常市电供电，电网故障时事故电源供电）。如果无事故电源或事故电源容量不足时，最好上蓄电池组（直流充电机接市电，平时给蓄电池组充满电），电槽停车后，蓄电池组可为电槽提供极化电流。
4.闭环给定值波动造成整流柜输出直流电流波动正常开车调节整流柜输出的直流电流是通过计算机调节，计算机的给定值通过数据传输给整流控制柜内的PLC，PLC输出数据后通过电压隔离器再输送给数字控制板，数字控制板产生的脉冲通过脉冲功放板放大后送给整流柜的晶闸管，从而调节直流电流。：直流电流波动减少时，要求 值班人员先不进行调整，先进行现场测量电压隔离器上下端给定值，结果发现不一致。而后进行计算机调节，再次测量数值一样。结论和判断的一致。计划停车后，更换电压隔离器，再次开车，整流柜直流电流运行平稳。
二、故障因素分析的必要性
1.客户利益层面。电能计量装置是供、用电双方的关键纽带，其计量精确水平和管理水平不仅是电力企业健康发展的关键，更是保障电力用户合法利益的关键。如果计量装置出现问题，会对用户正常用电影响较大，且带来安全隐患，同时在经济方面产生负面影响。因此，将电能计量装置故障因素分析透彻并采取一系列预防措施，尽量避免或尽可能降低故障率，确保计量，在保障电力用户权益的同时也体现了现代供电企业的社会责任感。
2.故障连锁方面。国产整流设备一般为避免因线路故障问题引起连锁误动，数字信号的故障连锁多是选用的常开触点。而国外整流设备一般数字信号的故障连锁多选用的常闭触点，选用常开触点的优点是最大限度地避免了因线路问题造成的误动停车;缺点是易造成真正故障时的拒动，安全性能方面变差;选用常闭触点的优点是故障出现时能可靠地连锁停车，安全 性能方面有保证;缺点是因线路问题易造成误动，增点接地。此外，还有几种应用比较广泛的措施如信号端子外加中間继电器，该公司整流控制中，所有的开关量信号都采用此方法，效果很明显;PLC 电源由交流电源改为纯净的直流电源（开关电源）;信号模式由电压信号改为 4～20 电流信号;降低电磁干扰，整流电连接方式大多采用三相桥式同相逆并联，大大降低了电磁干扰。这些方法都很实用和有效，在实际生产中得到逐渐普及。
三、供电整流系统的保护措施问题
在任何供电系统中，为了防止电路因为损耗或者突发情况出现意外，都需要采取相应的供电保护措施，但在该供电整流统中却没有完善的保护措施。首先，系统缺乏逆流保护装置，对系统中出现的正负极短路现象，不能进行及时的处理。其次，当系统中的整流柜以及电解槽出现故障时，没有非常有效的保护装置，不能在故障发生的第一时间进行断电保护，增加了故障扩大的可能性。
连锁调整及结果。调整整流柜给的运行状态信号接线，变动接线位置;原接线位置在继电器（Q91）上，该继电器控制由DCS 控制，变动到整流柜运行的继电器（Q90）上的一常闭接点（接线时用2个常闭接点 并联使用），因为，当整流柜故障或工艺故障需停运 整流柜，停运命令都是由PLC发出锁脉冲进行分触发完成，分触发前后整流柜运行的继电器（Q90）吸合取反，所以给DCS的运行状态信号接在整流柜运行的继电器（Q90）上更全面。经过现场模拟实验及DCS连锁实验证明此方案可行，从而消除上述的隐患。
为了提高电解铝工艺生产效率，必须对该供电整流系统进行相应的改造，以降低系统故障率为出发点，采取更加有效的针对性措施。除了对系统中的相应设备进行更新维护之外，针对目前供电整流系统中存在的问题，主要采取了针对整流柜线路、过电压操作装置以及保护装置等的措施。
为了提高电解铝工艺生产效率，必须对该供电整流系统进行相应的改造，以降低系统故障率为出发点，采取更加有效的针对性措施。除了对系统中的相应设备进行更新维护之外，针对目前供电整流系统中存在的问题，主要采取了针对整流柜线路、过电压操作装置以及保护装置等的措施。无论油是色谱分析，还是做耐压试验，只要结果 满足相应的标准要求就行。现在，真空有载分接开关的应用已较普遍，建议 新上整流设备，尤其是错峰运行的企业采用。
四、结束语
通过对以上问题的分析，找出处理措施，旨在抛砖引玉，挖掘整流系统存在的潜在问题与不足，另外电气人员也应根据已经出现过的问题，举一反三，例如，有的柜内照明与控制来自同一路配电开关，因照 明回路短路导致控制回路失电，造成整流系统停车的事故，受此启发，在控制电源方面，不仅控制电源决不可与柜内照明、维修电源插座等共用同一配电开关，而且控制电源逐级间也要完美匹配，决不能有越级误动的可能，总之，在整流系统的设计、使用中，要不断完善设计、正确使用，提高整流系统的本质安全性与运行可靠性，更好地服务氯碱生产。
参考文献：
[1]黄林.电解铝供电整流系统优化改造思路探讨[J].电 子 世 界，2017（24）：42～43
（作者单位：山西新材料有限公司）
【关键词】整流系统;常见故障;解决措施
随着工业的发展，电解铝工业的生产水平也发生了突飞猛 进的变化。在电解铝生产工艺中，供电整流系统起着不可替代的作用，是当今电解铝工艺的研究重点。由于供电整流系统在 电解铝工艺中所起的作用十分突出，因此通常当其发生故障时，整个电解铝的生产流程都会受到十分严重的影响。本文所 写企业为我国北方某大型电解铝生产企业，其供电整流系 统中所出现的故障非常具有代表性，可通过对其的分析与解决，找出电解铝供电整流系统中常见故障的解决方案。
一、整流系统常见故障
1.整流柜输出的直流电流波动整流柜输出直流电流的波动有多方面的原因，该公司采用的是强触发，所以影响触发最根本两个条件是强触发电源和触发脉冲，同样，也可推理为当直流电流发生较大幅度的波动，而又没有任何报时，极有可能是这两个条件其中的一个在途中丢失。脉冲功放及失脉冲检测，强触发电源图。在整流控制柜上产生触发脉冲，分路去整流柜中的对应晶闸管，并进行失脉冲检测，801和P09为整流控制柜内失脉冲检测点。产生强触发电源，电压约为直流70 V左右，和 6 路脉冲配合使用，辅助触点801和P05为失触发电源的检测点。为整流柜 12 个桥臂上的强触发脉冲接线图，其中，线号 161 为强触发电源，来自整流控制柜上，线号 561—566 为来自整流控制柜的 6 路触发脉冲。
2.极化电源方面。电槽停车时，氢氯原电池会产生一个反电势，使反电流有负极（阴极）流向正极（阳极）。为抑制停车后反向电流的产生，保护电槽的阴极（反向电流会使阴极的涂层熔析损耗），须在电解停车之后仍有一小的正向电流在维持，直至电槽的工艺处理完毕，能提供这一小的正向电流的装置就是极化电源（小容量 整流器或蓄电池组）。所以整流柜内的触发脉冲接线松动或脉冲丢失都可能造成整流柜输出的直流电流波动，并且无任何故障报警。
3.常见的问题。极化电源仅是市电供电，当电网有问题时，电槽停车后无法为电槽提供极化电流。为防备电网问题，用 UPS 带极化整流器，这样做繁琐又不经济。处理对策：对于确实需要极化电流的电槽来说，如果有事故电源，应将极化整流器接至事故电源上（正常市电供电，电网故障时事故电源供电）。如果无事故电源或事故电源容量不足时，最好上蓄电池组（直流充电机接市电，平时给蓄电池组充满电），电槽停车后，蓄电池组可为电槽提供极化电流。
4.闭环给定值波动造成整流柜输出直流电流波动正常开车调节整流柜输出的直流电流是通过计算机调节，计算机的给定值通过数据传输给整流控制柜内的PLC，PLC输出数据后通过电压隔离器再输送给数字控制板，数字控制板产生的脉冲通过脉冲功放板放大后送给整流柜的晶闸管，从而调节直流电流。：直流电流波动减少时，要求 值班人员先不进行调整，先进行现场测量电压隔离器上下端给定值，结果发现不一致。而后进行计算机调节，再次测量数值一样。结论和判断的一致。计划停车后，更换电压隔离器，再次开车，整流柜直流电流运行平稳。
二、故障因素分析的必要性
1.客户利益层面。电能计量装置是供、用电双方的关键纽带，其计量精确水平和管理水平不仅是电力企业健康发展的关键，更是保障电力用户合法利益的关键。如果计量装置出现问题，会对用户正常用电影响较大，且带来安全隐患，同时在经济方面产生负面影响。因此，将电能计量装置故障因素分析透彻并采取一系列预防措施，尽量避免或尽可能降低故障率，确保计量，在保障电力用户权益的同时也体现了现代供电企业的社会责任感。
2.故障连锁方面。国产整流设备一般为避免因线路故障问题引起连锁误动，数字信号的故障连锁多是选用的常开触点。而国外整流设备一般数字信号的故障连锁多选用的常闭触点，选用常开触点的优点是最大限度地避免了因线路问题造成的误动停车;缺点是易造成真正故障时的拒动，安全性能方面变差;选用常闭触点的优点是故障出现时能可靠地连锁停车，安全 性能方面有保证;缺点是因线路问题易造成误动，增点接地。此外，还有几种应用比较广泛的措施如信号端子外加中間继电器，该公司整流控制中，所有的开关量信号都采用此方法，效果很明显;PLC 电源由交流电源改为纯净的直流电源（开关电源）;信号模式由电压信号改为 4～20 电流信号;降低电磁干扰，整流电连接方式大多采用三相桥式同相逆并联，大大降低了电磁干扰。这些方法都很实用和有效，在实际生产中得到逐渐普及。
三、供电整流系统的保护措施问题
在任何供电系统中，为了防止电路因为损耗或者突发情况出现意外，都需要采取相应的供电保护措施，但在该供电整流统中却没有完善的保护措施。首先，系统缺乏逆流保护装置，对系统中出现的正负极短路现象，不能进行及时的处理。其次，当系统中的整流柜以及电解槽出现故障时，没有非常有效的保护装置，不能在故障发生的第一时间进行断电保护，增加了故障扩大的可能性。
连锁调整及结果。调整整流柜给的运行状态信号接线，变动接线位置;原接线位置在继电器（Q91）上，该继电器控制由DCS 控制，变动到整流柜运行的继电器（Q90）上的一常闭接点（接线时用2个常闭接点 并联使用），因为，当整流柜故障或工艺故障需停运 整流柜，停运命令都是由PLC发出锁脉冲进行分触发完成，分触发前后整流柜运行的继电器（Q90）吸合取反，所以给DCS的运行状态信号接在整流柜运行的继电器（Q90）上更全面。经过现场模拟实验及DCS连锁实验证明此方案可行，从而消除上述的隐患。
为了提高电解铝工艺生产效率，必须对该供电整流系统进行相应的改造，以降低系统故障率为出发点，采取更加有效的针对性措施。除了对系统中的相应设备进行更新维护之外，针对目前供电整流系统中存在的问题，主要采取了针对整流柜线路、过电压操作装置以及保护装置等的措施。
为了提高电解铝工艺生产效率，必须对该供电整流系统进行相应的改造，以降低系统故障率为出发点，采取更加有效的针对性措施。除了对系统中的相应设备进行更新维护之外，针对目前供电整流系统中存在的问题，主要采取了针对整流柜线路、过电压操作装置以及保护装置等的措施。无论油是色谱分析，还是做耐压试验，只要结果 满足相应的标准要求就行。现在，真空有载分接开关的应用已较普遍，建议 新上整流设备，尤其是错峰运行的企业采用。
四、结束语
通过对以上问题的分析，找出处理措施，旨在抛砖引玉，挖掘整流系统存在的潜在问题与不足，另外电气人员也应根据已经出现过的问题，举一反三，例如，有的柜内照明与控制来自同一路配电开关，因照 明回路短路导致控制回路失电，造成整流系统停车的事故，受此启发，在控制电源方面，不仅控制电源决不可与柜内照明、维修电源插座等共用同一配电开关，而且控制电源逐级间也要完美匹配，决不能有越级误动的可能，总之，在整流系统的设计、使用中，要不断完善设计、正确使用，提高整流系统的本质安全性与运行可靠性，更好地服务氯碱生产。
参考文献：
[1]黄林.电解铝供电整流系统优化改造思路探讨[J].电 子 世 界，2017（24）：42～43
（作者单位：山西新材料有限公司）