6．3【 ， 整流机组的选【择及谐波《治理 》。 6．3．！1  整流机组一次！侧电压及降压方式】与外部供电》电压：及整流所总容量密】切相关；应根—据全面？。的技：术经济比较确定 ！   —  1？  根？据设：计经验机组一—次电压？应优先考虑》采用电网电压尽【量，避免对电解用整流负！荷进：行两次降《压以降低投》资减少？电，能损耗？减少机？组一次侧电压波【形的畸变根据上【述，原则列出《了表6．3．—1整流机组单组容量！。与机组一次电压的选！择表 】。。    2  当】电，网电压为1》10kV输出总功率！大于或等于40【MW：其单：机容量在1》2．5MV·A～】。2，5MV·A按1【款采：用110kV—直降式？整，流机组与经二次【降压的普通》整流：机组：。相比较其经》济效：果显著应优先—采用： ， 》    3  当外！部供电电《压为2？20：kV时多为年产【10万？吨级以上《的铝电解厂应采用2！20kV直降方案 ！ ？ ：6．3．2 — 整流？。机组直流母线—其中包括《整流：所至电解厂房—段的母线铝电解用整！流机组直流额定电】压按条文所述原则】确定：随着电解槽容量【的增：大平均槽《电压和阳极效—应电压均在降低【。因此铝？电解系列发生阳极】效应的个数是100！台电解槽及以—下宜取1个》以上宜取2个— ？ ，   《  2  重有【色金属？电解用整《流机组的额定直流】电压除按工艺生【产所需？的电压值外还必【须考虑电《解槽和电解液循环】系统的绝缘水平使漏！泄电：流不危？。及人身安全由于水溶！液电解槽在生产过程！中产：生酸雾？对电解槽、楼板【、新液及废渣—总流槽虽有绝—。缘物支持但绝缘物】表，面积酸较严》重漏泄电《流随着系列》电，压的增？高而增大既不—。安全也影响到—电解电流效率根【据国内的生》产运行经验确定了最！高限制系列》电压 ？ 》。6，．3．3  铝电解！系列整流机组数量与！机组电流考虑下列】因素确定 —   —  1  》满足工艺生产—要求 ？     ！。2  ？节，省投资和获得较高的！整流效率整流—机组台数《的增多相《应的增加了一、二次！开，关设备和辅助设施】的数量因《而，也增：大了土建《建筑面积和设备【投资；尤其当采【用11？0kV及《以上电压直降方【。案时一次《开关设备较为—昂贵而且110【kV及？以上电压直降—式调压整流变压【器单位容量的—制，造，费用随着《。容量增大而减小【容量：小于：10M？V·：A时是不经济的适】当增加整流机组【单，。机容量和减》少整流机组》台，数不但能节省—投资而且便于—整流机组在停电和送！电时的操作 — 》。    3  保】证整流？。机组中任一台检修】或故：障时电解《系列电？流仍不降低一—般采用（n＋1）】的原则？但全系列机组正常】时应全部投入运行】以构：成对称等效多相【制有利于抑制谐【波可大大降低电能】损耗特别是大—容量系列 】。。    》 4  由于多机】组并联运行机—组间、？整流柜间电流分【配的不均《衡规定n台整流机】组额定电流》的，总和应大于电解【系列电流需要—值，。的，5％～？。15％ ！    5  在】。不增加或少增加【。投资条件下尽—。可能使？整个：整流：所形成？较高的整流相数【以减少？整流机组产生的【高次谐波对电网的影！。响 》    》 6  尽》量选用目前国家已生！产的标准设备 【   【 ， 7  与工艺【发展的可能》性相协调 】 6．3》．，4  重有色—大型电解整流所【的备用整流机组【应，为热备用《即在正常情况—下包括备用的整流机！组均投入运行当任】一组故障或检修时】不应：降低电解电流 ！     中小！型电解整流所容量】小许：。多情况下可》选，。择，一组整？流机组运行设备【检修一般与电—解车间检修》配合仅考虑》易损元件的》备用 ？ ？ ：    整流—机组：的，容量：。与组数一般都应经过！技术经济方案比【较来确定由》于重有色《金属：电解系？列直流电压和电【流都不太大机组数】。量，不宜过？多机组数多》虽然备用率可—降，低但占地面》积大维护量大—投资不一定省—适当减少组数—增大机组《容量还可能有—利，于电网？。供，电电：压直降式整》。流机组？的采用这对减—少，电压层次降低—电，耗节约投资都是【有利的由于每台机】组特性不能完全一】致其相互《间的电流差》。按4％～6％考虑】因此一个系列的【整流机？组额定电流》总和（不包括备【用机组）《宜等：于系列电流的1．0！5倍～1．15倍 ！ ： 6．3．【5  稳流和—。滤波是电解》整流的两大技—术进步电解》用整流装置采用自动！稳流系统后可—提高电解效率3【％～4％《铝，电解单耗节电—130？kA～3《50：kA槽500kW·！h/t～7》0，0kW·h/t【  【  ： ，二，极管整流加》饱和电抗器稳流【其有载调压分接【开关：较少操作减少—了维护工作量—和延长了使用—年限提高了供电可靠！性晶：闸管整流精度—高、调整范围广、】响应速度快》、整流变压器结构简！单，。、停送电《方便：、闭锁后可无载操作！机组：断路器计算机控【。制亦优于二极管整流！ ： ？ 6．3．7  整！流所：抑制谐波主要有多】相制整流和设滤波】。装置： ：     1！  二极管无—饱和电抗器》调压其功《率因数一般不低于】0．92不存在无】功补：偿问：题但谐波不一定达标！。过关所以《首先考虑多相整流这！。种最简单的》治理谐波的方法单】机组：等效12相整流【基本上消《除了幅值较大的【5次和7次》谐波 】    2  二极！管加饱？。和电抗器调压—稳流和晶闸》管整流控《制稳流？功率因？数往往达不到要求】必须进行功率因【数补偿；至于是否】。需要谐波《治理装置应根据实】际电力系统要求确定！；多机组《并联的整流系统【其单：机组采用6》相还是12相应根据！具体工程结合—滤波：补偿装置的综—合考虑为宜 — 6．3．！8，  滤波装置设计】考，。。虑的因？素是： —   ？ 1  滤波装置在！基波：下呈容性它》可兼作无功补偿【装置：所以应统《一考虑 ！    2  从国！内，外运行？经验的总结滤—波装置接在整流机】组的供电母线—上集中补偿比—各机组通过变压器】补偿线圈接滤波【补偿装置的效果好因！此在：有条：件时宜在供》电，母线上集中补偿【具体采用哪种方【式应根据《工程实际和系—统长期？运行维护、》检，修等：因素综合考虑 【 ？    》 3 ？。 为使各分支滤波】器能单独运行—在可靠的前提下考虑！电气接线简单、少用！设备、节省投资、运！。。行操作及维护检【。修方便？为防止大气和操作过！电，压击穿滤波》器，应在：其两端？。装，。。设，避雷：器滤波器应》设，有，低电压、过负荷、过！电流电流速断及电容！器不平衡保护等【二次设备 — 《。。    《4  重燃断—路器会因过流过【压，而爆炸 】。  ： ，  5  》因理论计《算与实际有误—差制造上《也存在差《异所以串联》电抗器应设调整调】谐的抽？头以达到最佳滤波】效果  ！   6  —从，安全、独立》运行：考虑设围栏 】   》 ， 7  特征谐波】经计算较接近实际】。而，非特：。征谐波（偶次—、3：和3的倍数次）计算！较困难一般经—实测比较准确如某电！解铝厂？引，进可控硅《。整流机组及其滤波】装置投产后经测试】发现3次谐》波超标另一电—解铝厂同样引—进，设备结果6次谐【波超标理应》。采用补救措》施但因设计没考虑预！留安装场地而—实现困难 【 6．3．9】  双反《星，带或不带平衡电【器，。。接线：的二：。极管整？流机组？整流臂短路将同时构！成，交流和直《流两侧短路非故障臂！以及并联运行的整流！器和具有反电动势的！直流负荷都向故【障臂供给事》故电流不仅仅—是以整？流元件的反峰—压提高为转移 【 ，     某！铝电解厂直流输出电！。压超：过300V因元件击！穿造成严重》事故被？迫停产整《流所被废美国规范】也将并联《运行时直《流额定电《压，限，。制在30《0V及以下 】    — 本条仅对双反星】带，或不：带平衡电抗器—。接线：的适用电压进—行，了规定由于》双，反，星，带平衡电抗》器接线的整流变压】器制造结《构比三相桥》式接：。线复杂容量亦大21！％而整流器的成本一！般仅：为变压器成》。本（不包括调压开关！），的1/3故机—组并联运行时虽直流！电压小于《条文中的电压规【定值只要技术经【济合理亦可选—用，桥式接线 【 6．3—．10  电压【偏移率等于机—组各部分阻抗引起】的直：流电压降（以空载直！流电压的百分数表】示）其中变压—器的短路阻抗造成】的压降占主要成分在！大，多数整？流电路内短路—阻抗可以代替换相电！抗因而短路阻—。抗大则换相角—也大；位移因数低电！。压偏移率《大（外特性斜度大）！此外为？了限制？。短路电？流不致过大》往往希？望提高？整，流变压器《的短路阻抗但是在】大电流机《组内即使将短路阻抗！提高到？较高值变压器二次】。侧的短路电流往【往还是大到难—。。以，保证：短路动稳《定的程度因》此综合以上两个相】互矛盾的因素—规定整流《变压器的合理—的短路？阻抗很？。有必要在大型机组】内二次侧常为—多绕组校验短—路稳定时只考虑其】中一：组绕组短《路二次侧一》组绕组短路》时的短路阻抗—值可到20》％～30《％而全部《绕组短？路，时的短路阻抗宜【在15？％以：。下为了有一》个合：。理的数值本规范规】定电压偏移率不大于！10：％ — 6．3．14  ！因分期投产时间【间隔：较长和使晶闸管【。不致深控在整流【变压器设置适当的抽！头配合调压不失为】降低谐？波含量和提高功率因！数的措施如某铝电】解厂1？10kV《晶闸管直降机—组整流变压》器无：载，抽头为？20％、4》0％、60％—、80％、100】。％共五档《；，某锌：电，解厂220》kV晶闸管机组【在，。整流变压器80％处！抽头星形和三—角形倒？换；：某铜：电解厂晶闸管整【流机组？采用调压深度为3】0％的有载》抽头配合晶闸管调】压 《    —。 ，抽头调压的方式、级！。数应根据工艺生【产情况确《定能用无载抽头尽可！。能不用有载以降低】设备费用和》充分发挥《晶闸管的优势— 6．】3．15  调压范！围的下？。限和级电《压差的确定 】 ， ，     1 【 为：避免全系列整流机组！逐，台进行停电或送电操！作时：最先投？入或最后切除的机】组不致严重过负荷 ！ ：     【2  投产初—期，电，解系列常分批焙烧启！动电：解槽：整流：装置调？。压范围的下限主要】。决，定于焙烧《过程：（铝电解）的需【要和开始《送电时？需要的电《压（重？有色）？同时考虑到适当【缩小有载连续—调压范？围以简化有载分接开！关的结构还须考虑】满，足逐个机组停送电】。需要如采用》无，激，磁，切换变压器》抽头和加饱和电【抗器的措施最低【电压宜以《焙烧末期的槽—电压约2．5V～2！。．7V为依据此【时，槽电流已《。达额定？如果整流装置—。的直流电压》仍高于焙烧末期所】需电：压势必造成整流装】置及电解槽过流铝电！解最低电《压一般为系列—电压的10％ ！。。     重】有色：金，。属电解的《启动：电压是指开始送电】时需要的电压其中锌！电解约为系列电【压的80％铜电解约！为系列电压》的50％ 【   》  ：3  目前可供选】用的有载《分接开？关级数已达》到，10：5级通常已能—满足电压级差要求 ！ ：     【4  有时需—要在调压变压器电源！侧为额定电压的情】况下进行整流—器直：流短路下的均—流试验为此》需确定试验时—需要的最低直—流空载电压 【  》   ？直流短路时输出【电压为零如略去整流！元件：的正向压降则直流空！载电压等于换—相，电抗直流电压—降 【    《5  一般电解【整流：装置最高电压为系列！。电压的11》。。5％ 【     6  】考虑到？由低压段向高压段倒！。段时不致《引起机组《过负荷 》 《6，．3．16 —。 随着？电解系列电流的不断！。增大如国内铝电解】槽已达350k【A无疑要《求整流机组的—单机电流《大机：组电：流越大磁场》以及各部《分阻抗？的不对称对》均流：的影响越加严重整】流器钢铁外壳—和附近铁构件涡流】而发热严重同—时增加了电能损【耗 —    《 为了降低阻抗压】降提高功率因数改】善均流？情况减少杂散—损耗大？电流整？流机组宜采》用同相逆并联整【流电路 》 《    《采用两个三》相桥或？两个双反星》形带或不带平衡【电抗器组《成的：同相逆并联》系统当正、逆两同】名相间绝缘破—坏时元件反峰压将】升至正常状》态下：的2倍或1．5倍桥！臂导电期间》电流升至《正，常状态下的》4倍或流过巨大的】短路电流所》以对正、逆》两同名相间在正常维！护操作时《容易产生金属性连】。接的：地方应适《。当，加强绝？缘或采取隔离措施】等 《 6．3．【1，。7  单机组形成】等，效12相对减少【交，直，流侧谐波电流—。、电压都有很大的】好处目前共轭式铁芯！和两个铁芯结—构的整？流变压器都》有采用但《由，于共轭式铁芯迭装】费，。工制造难度较大国内！有的制造厂不愿生产！所以仍多采用两个】铁芯在同《。等容量条《件下采用《共轭式铁芯》比两个铁芯结构的整！流，变压器能《够降低一定》的费用国外通常【采用共？轭式铁芯 】 ， 6．3．18  ！整流机组的整流【效率随？着整流电《压的升？高而有所提高—有自动稳流系统的】效率通常比》无，自动稳流低》一些： ：