專利名稱：鋁電解槽補償母線供電整流機組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種供電整流機組，尤其涉及一種鋁電解槽補償母線供電整流機組，可以為電解槽補償母線提供所需要的穩定的直流電源。
背景技術：
隨著電流強度的提高，電解槽母線配置的難度逐漸增大，為更好的解決電解槽磁場分布的對稱性及穩定性，需要在鋁電解槽的煙道端及出鋁端同時或單側設置專用的補償母線用于平衡電解槽磁場分布，該補償母線特點是電流大約為幾十至幾百kA、電壓低約為2(T40V，且要求電流穩定，保證補償電流值可根據生產在一定范圍內調節。

發明內容
為了解決上述 技術問題本發明提供一種鋁電解槽補償母線供電整流機組，目的是為達到電解工藝對補償母線的要求，設置了專用的補償整流機組，為補償母線提供穩定的補償電流。為達上述目的本發明鋁電解槽補償母線供電整流機組，由下述結構構成:補償整流機組設置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側，補償機組直流匯流母線連接鋁電解車間與補償整流機組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補償整流機組的中壓電源通過電纜或母線從廠區中壓系統引來，接至負荷開關，再通過電纜或母線連接至調壓整流變壓器進線端，調壓整流變壓器閥側通過閥側連接母線連接至整流器交流進線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設置直流隔離開關，在直流支母線正極上設置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設置總直流傳感器。所述的補償整流機組中的調壓整流變壓器設在整流變壓器室；整流器設在整流器室，并采用絕緣法安裝；整流器冷卻裝置設在冷卻器室，其配套冷卻風扇可安裝于屋頂；自用電配電柜和保護控制柜設在配電控制室；整流變壓器室和整流器室相鄰。所述的補償整流機組采用雙反星形6脈波同相逆并聯整流電路。所述的補償整流機組設置一套自動穩流控制系統，整流器為二極管整流，調壓整流變壓器設置連續有載調壓開關及飽和電抗器，有載調壓開關為粗調，飽和電抗器為細調，自動穩流控制系統調節有載調壓開關及控制飽和電抗器的控制深度。
所述的補償整流機組設置一套自動穩流控制系統，整流器為晶閘管整流，調壓整流變壓器僅設置連續有載調壓開關做為粗調，不設置飽和電抗器，自動穩流控制系統調節晶閘管的導通角。所述的調壓整流變壓器結構形式為調壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風冷或強油風冷。本發明的優點效果:補償整流機組單獨設置，獨立于整流所運行，兩者不會相互影響，保證了電解整流系統整體的安全性及穩定性；補償整流機組設置在兩排鋁電解車間中間靠近整流所的位置，可以實現補償母線的最短化配置，實現最佳的母線節能效果。另外可盡量避免匯流母線與整流所匯流母線出口的交叉，也可達到縮短補償匯流母線的目的。補償整流機組按N+1臺原則選擇，即當I臺機組故障或檢修時，其余N臺機組仍能保證電解需要的補償電流值，充分保證了補償機組能安全穩定運行。補償整流機組配置了合理的微機保護裝置，當整流機組故障時能迅速正確的切斷故障機組。補償整流機組配置了自動穩流控制系統，該系統能保證補償整流機組整體輸出穩定的電流，以滿足電解工藝補償電流的需求，穩定的電流值將使電解補償母線的平衡磁場效果達到最佳，使電解槽的效率極大的提聞。


圖1是本發明的補償整流機組、鋁電解車間和整流所平面布置圖。圖2是本發明的系統結構原理圖。圖3是本發明的系統平面配置圖。圖中:1、整流變壓器室；2、整流器室；3、冷卻器室；4、配電控制室；5、電纜或母線；
6、負荷開關；7、補償整流機組；8、調壓整流變壓器；9、閥側連接母線；10、整流器；11、直流支母線；12、直流傳感器；13、逆流傳感器；14、直流隔離開關；15、直流匯流母線；16、總直流傳感器；17、整流器冷卻裝置；18、自用電配電柜；19、保護控制柜；20、電解槽補償母線；22、鋁電解車間；23、整流所；24、整流所直流匯流母線出口 ；25、自動穩流控制系統。具體實施方法
下面結合附圖對本發明作進一步說明。實施例1
如圖所示本發明鋁電解槽補償母線供電整流機組，由下述結構構成:補償整流機組7設置在兩排鋁電解車間22中間整流所23的一側，可以實現補償機組直流匯流母線15的最短化配置，實現最佳的母線節能效果；補償機組直流匯流母線15連接鋁電解車間22內的電解槽補償母線20與補償整流機組7，整流所直流匯流母線出口 24連接整流所23和鋁電解車間22，可盡量避免補補償機組直流匯流母線15與整流所直流匯流母線出口 24的交叉，也可達到縮短補償匯流母線的目的；補償整流機組7的中壓電源通過電纜或母線5從廠區中壓系統引來，接至負荷開關6，再通過電纜或母線5連接至調壓整流變壓器8進線端，調壓整流變壓器8閥側通過閥側連接母線9連接至整流器10交流進線端，整流器10直流出線端通過直流支母線11連接至直流匯流母線15，在連接直流匯流母線15前設置直流隔離開關14，以便在單臺機組檢修維護退出運行時斷開此機組與直流匯流母線15的連接；在直流支母線11正極上設置分直流傳感器12及逆流傳感器13，直流傳感器12用于測量此機組的分支直流電流，逆流傳感器13用于測量直流正負極間短路時的故障逆向電流，可迅速斷開故障機組，保證安全；在直流匯流母線15正極總出口處設置總直流傳感器16，用以測量總直流電流；補償整流機組7中的調壓整流變壓器8設在整流變壓器室I ;整流器10設在整流器室2 ;整流器冷卻裝置17設在冷卻器室3 ;自用電配電柜18和保護控制柜19設在配電控制室4，整流變壓器室I和整流器室2相鄰。補償整流機組7采用雙反星形6脈波同相逆并聯整流電路。補償整流機組7設 置一套自動穩流控制系統25，其設備配置于保護控制柜19內，整流器10為二極管整流，調壓整流變壓器8設置連續有載調壓開關及飽和電抗器，有載調壓開關為粗調，飽和電抗器為細調，自動穩流控制系統25調節有載調壓開關及控制飽和電抗器的控制深度；調壓整流變壓器8結構形式為調壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風冷或強油風冷。補償整流機組采用微機綜合自動化系統，每個機組設置一套保護控制柜19，柜內設置機組PLC及整流機組保護裝置，用于對整流機組的控制、保護、測量及信號采集。并設置與整流所的通訊接口，可實現在整流所主控室內對補償機組監控。整流器冷卻方式一般采用水-風冷卻系統，也可采用水-水冷卻系統，但需相應設置集中的循環水冷卻系統。直流傳感器用于單機組直流電流測量。 逆流傳感器用于直流逆流保護。

總直流傳感器用于匯流后的總直流電流測量。自用電配電柜18用于補償機組的交流自用電配電，其電源一般采用雙電源自投方式，電源可從就近配電所引來。實施例2
實施例1中的整流器為晶閘管整流，調壓整流變壓器僅設置連續有載調壓開關做為粗調，不設置飽和電抗器，自動穩流控制系統調節晶閘管的導通角。其它同實施例1。
因為補償整流機組7僅為鋁電解槽提供平衡磁場，不經過鋁電解槽的電解主回路，所以補償整流機組7提供的電壓僅為補償機組直流匯流母線15及電解槽補償母線20的電壓降，約為2(T40V，可計算得出補償整流機組7的總容量并不大，約為幾千至一萬kVA左右，相比給電解主回路提供直流電的整流機組容量要小得多，所以我們可以稱之為小機組。根據整流機組的容量，一般確定調壓整流變壓器8的一次側電壓為中壓6kV、10kV、22kV或35kV，根據廠區內可以使用的中壓等級進行選擇，中壓電源的接入可根據廠區實際情況采用電纜或母線方式，電纜或母線引入調壓整流變壓器前增加負荷開關，以便檢修一套整流機組時形成明顯斷開點，保證檢修安全。為滿足工藝要求，輸出穩定的直流補償電流，補償整流機組7應設置一套自動穩流控制系統25，自動穩流控制系統25通過調節有載調壓開關及控制飽和電抗器的控制深度或晶閘管的導通角來達到控制單機組輸出穩定電流的目的，并通過大閉環系統調節各分機組的輸出電流以保證補償整流機組整體輸出一個能滿足電解工藝要求的恒定的補償直流電流。補償整流機組7 —般由多套整流機組組成，各套機組配置基本相同。
權利要求
1.鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于由下述結構構成:補償整流機組設置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側，補償機組直流匯流母線連接鋁電解車間與補償整流機組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補償整流機組的中壓電源通過電纜或母線從廠區中壓系統引來，接至負荷開關，再通過電纜或母線連接至調壓整流變壓器進線端，調壓整流變壓器閥側通過閥側連接母線連接至整流器交流進線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設置直流隔離開關，在直流支母線正極上設置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設置總直流傳感器。
2.根據權利要求1所述的鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于補償整流機組中的調壓整流變壓器設在整流變壓器室；整流器設在整流器室；整流器冷卻裝置設在冷卻器室；自用電配電柜和保護控制柜設在配電控制室；整流變壓器室和整流器室相鄰。
3.根據權利要求1所述的鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于補償整流機組采用雙反星形6脈波同相逆并聯整流電路。
4.根據權利要求 1所述的鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于補償整流機組設置一套自動穩流控制系統，整流器為二極管整流，調壓整流變壓器設置連續有載調壓開關及飽和電抗器，有載調壓開關為粗調，飽和電抗器為細調，自動穩流控制系統調節有載調壓開關及控制飽和電抗器的控制深度。
5.根據權利要求1所述的鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于補償整流機組設置一套自動穩流控制系統，整流器為晶閘管整流，調壓整流變壓器僅設置連續有載調壓開關做為粗調，不設置飽和電抗器，自動穩流控制系統調節晶閘管的導通角。
6.根據權利要求1所述的鋁電解槽補償母線供電整流機組，其特征在于調壓整流變壓器結構形式為調壓變、整流變共油箱式，冷卻方式采用為自然風冷或強油風冷。
全文摘要
本發明涉及一種鋁電解槽補償母線供電整流機組，補償整流機組設置在兩排鋁電解車間中間整流所的一側，補償機組直流匯流母線連接鋁電解車間與補償整流機組，整流所直流匯流母線出口連接整流所和鋁電解車間；補償整流機組的中壓電源通過電纜或母線從廠區中壓系統引來，接至負荷開關，再通過電纜或母線連接至調壓整流變壓器進線端，調壓整流變壓器閥側通過閥側連接母線連接至整流器交流進線端，整流器直流出線端通過直流支母線連接至直流匯流母線，在連接直流匯流母線前設置直流隔離開關，在直流支母線正極上設置分直流傳感器及逆流傳感器，在直流匯流母線正極總出口處設置總直流傳感器。優點效果保證了電解整流系統整體的安全性及穩定性。
文檔編號C25C3/16GK103114308SQ20111036249
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者蔣小銘, 袁進禹, 戈廣金, 徐煜 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司