摘要：随着电解铝行业的持续发展，电解供电整流系统也发生了巨大的变化。供电整流装置的系列电流已经由160KA发展到现在的500KA。在新的整流技术发展的同时，对旧有的电解直流供电设备、整流设备、保护设备进行优化、更新和改造，以适应电解工艺对直流供电的要求。为满足新电解工艺的要求。对整流的装置设备实施改进与创新，以提升整流设备的技术水平与运行效率，适应体系的环境变化。
关键词：电解铝；整流系统；优化改造
引言
近年来，由于电解铝行业的迅速发展，许多电解槽和整流系统向更大电流和更高电压等级提升，但随着电流的增大及电压等级的不断提高，整流设备的技术及整流元件的设计却没有能及时的调整或改进，导致整流系统存在一些“先天不足”，给整流机组的稳定运行带来严重的安全隐患，所以要避免整流元件损坏等故障的发生，就必须对原有整流系统设计不足之处进行优化改造，从而确保供电的可靠性和连续性。
1电解铝供电整流系统优化改造的必要性与意义
1.1电解铝供电整流系统优化改造的必要性
所谓电解铝供电整流系统优化改造的必要性指的是一些相关参数已经发生改变，而这种改变会影响企业的正常运行和获得经济效益，甚至是对电解铝行业产生消极影响。相反，优化改造会带来整流机组安全运行，控制检修和维护成本，降低劳动强度等好处。
1.2电解铝供电整流系统优化改造的重要意义
一般来说，一个公司在进行电解铝工作时会用到所有的设备，很容易造成满负荷运行引发事故的危险情况。随着系统运行的加快，整流装置跟不上节奏的情况时有发生，所以需要制定优化改进措施和改进方案，研究和分析问题和缺陷，以便解决和处理问题。
2整流系统优化改造的内容
2.1整流桥臂间的绝缘改造
整流柜主电路使用同相逆并联对称构造，让变压器阀侧到整流柜的巨型铜母线中的电流在瞬间都大小一样，方向相反，使得其电流产生的磁通相互抵消，克服了交变磁场形成的附加感应电势对电流分配的影响，从而减少各部分线路的电抗。但在同相逆并联整流电路中，存在着一个不易解决的矛盾，即：同相逆并联的二个整流臂间距愈小，漏磁通对其它整流桥臂和框架的影响也小。但常常受到绝缘强度的约束，尤其是较大系列的电解生产规模，系列电压高达一千多伏。制造厂设计的同相逆并联两整流臂中间的直线间距往往不超过20mm，可以得到较好的同相逆并联磁场平衡的结果。但在实际应用中，存在下面隐患：两臂中间的连接构造为确保有充足的机械强度，以抗拒电动排斥力的冲击，让振动噪声减少，确保设备整体性，采用双头螺杆加绝缘套管和垫片把酚醛绝缘板和整流桥臂固定成一体。但由于整流桥臂非常重，是和整流柜的框架用绝缘材料固定在一起的，以防止在运行过程中的振动松动。所以就使得二桥臂中的酚醛绝缘板的固定较为困难，并且在整流柜的运行中其振动较大，如果固定不牢固，会生很强的噪声，其振动还容易破坏螺丝外面的绝缘层，使其失去绝缘的作用。经过查阅国内外相同产品的运行资料，通过反复论证，变了安装办法，在整流桥臂之间的酚醛绝缘板的两侧各增加一块强度较高的橡胶绝缘块，减少其振动，降低绝缘板因长期振动可能对绝缘性能的破坏。
2.2逆流保护措施
在整流柜中引进逆流保护装置。当整流元器件故障，发生交、直流短路或整流柜内直流正、负母线之间短路时，其它正常运行的桥臂和机组会向故障点馈送电流。逆流保护装置即可以检测出相反方向的电流，能在检测出有逆流电流时，发出报警信号和变压器速断的跳闸信号。其具体措施是：在每个整流元器件上、每个直流桥臂上和每个整流柜的直流输出线母线上安装容量匹配又合适的逆流检测装置，当检测到有相反方向电流流过时，可以直接向主控室给出整流柜机组跳闸信号和报警信号。断开整流机组开关，停止向变压器供电，防止事故扩大。
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2.3使用24口PMC-1380智能通信管理机
在整流供电的自动化智能通信管理中，由于设备的更新换代，使得14口CEIEC-1280智能通信管理器在自动化管理中无法满足整流设备的快速发展。而PMC-1380是基于成熟的嵌入式通信软硬件平台，其实时性、可靠性较高。可以满足供电系统的各类智能设备的通讯连接与数据的转发，实现对配电所内断路器、开关等设备的远程控制、整定、监视和其通讯状态和信息的传输。确保数据链传送的连续性、系统的可靠性。通信管理机PMC-1380背板上的串口，支持RS-485/232/422几种串口模式选择，即每个串口都能够设置为RS-485串口、RS-232串口或RS-422串口，实施通信。这一功能解决了整流所内现场监控设备通信接口不统一的弊端，甩掉了所有的已淘汰了的，或是无法满足整流所操作、监控、通信的管理器，使通信构造简单明了，并大大减少了故障发生的几率，确保了整流所的供电稳定性。
3电解铝供电整流系统优化改造的注意事项
①改造之前，多次组织召集整流器厂家、设计院整流专家及相关的技术人员对改造的技术方案、安全施工方案进行论证，使改造方案最佳化；改造前对整流机组进行了认真、全面的消缺，确保了改造过程中其它整流机组的稳定运行；成立生产稳定、设备改造两个组，各负其责，分工协作。②改造过程中，精心策划，在确保生产的稳定运行的前提下按计划有序进行改造，同时保证改造机组每天可恢复备用；现场安排专职安全员全天跟踪监护，和施工单位签订了安全目标责任书，层层负责，保证安全；试验送电方面，严格按照新投入设备的标准进行各项试验，并增加了整流柜的耐压试验，确保万无一失；组织方面，对改造的成绩和不足不断总结、整改。
4优化改造后的效果
优化改造完成后，整流系统整体运行平稳，所有改造达到了我们预想的效果，但我们必须牢固树立居安思危的思想，不断总结，踏踏实实做好整流机组运行维护工作。
5电解铝供电整流系统优化改造相关措施
虽然已经根据具体的理论结合了先进技术对电解铝供电整流系统的优化改造进行了合理地假设，但是实际执行和施工应用还是会受到内外部多种因素的影响，需要研究人员提前做好准备以避免因此带来的不便和风险及损失。电解铝行业如果想对供电整流系统进行优化改造，一般会在人才和施工两个方面受到阻碍，本文就对这两个典型方面做出切实有用的策略。
5.1提高人员素质，保证改造质量
在进行电解铝供电整流系统的优化改造之前，首先要进行人员的联系和整合，比如联合整流器的制造商，设计人员和技术人员等制定有效的安装方案并对方案进行分析和优化是非常必要的。除此之外，还可以对整流机组的管理人员进行依据实际情况的分组是保证系统机组稳定运行，打造专业的管理团队，提高管理人员的技术水平和综合素质。
5.2管理施工方案，跟进优化进度
在有了专业的团队和高素质的人才的帮助之后，需要在施工中进行分阶段的管理和计划。①在施工之前要制定科学化的施工方案，这是决定改造进度和改造效果的基础。②在保证施工进度的情况下可以适当加快，但是必须要严格按照方案进行安装施工，并且安排专业人员进行监督和管理，使得施工现场的情况被掌握和及时处理突发状况，从根本上保证施工质量。③后期的维护和修理，这是需要经过时间和实践的检验的工程。
结束语
电解铝目前正朝着大电流、高电压、大系列方向发展，这就要求整流技术的发展要与之相适应。但由于电力技术的特殊性，在满足电解直流供电要求方面，需要更加慎重和科学。应立足于现在的技术和装备条件下，需要所有的技术人员，充分挖掘潜力，做好设备的升级改造，消除不安全因素，努力提高电解整流供电的安全和效率，增加企业效益。
参考文献：
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[2]郭志民.浅谈电解铝供电整流系统的优化改造[J].中国科技纵横，2016（2）：144.
[3]黄林.电解铝供电整流系统优化改造思路探讨[J].电子世界，2013（24）：42，43.
论文作者:任勇丰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：电解铝论文; 电流论文; 设备论文; 系统论文; 机组论文; 系统优化论文; 通信论文; 《电力设备》2018年第8期论文;