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110k—。。。V输出总功率大于】或等于？40MW其》单机容量在12．】5MV·A～—25M？。V·A按1》款采用？110？kV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：220k《V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110kV—及以：上电压直降方—案时一次《开关设备《较为昂贵而》且110kV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1【0M：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！1．05《倍～1．1》5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？130kA～3【50k？A，槽50？0kW·h/t～7！00kW·》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1：。2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300V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11—0kV晶闸管直降机！组整流变压器无载】抽头为20％、【40：％、60％、—80％？、，100％《共五档；《某锌：电解厂？220kV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30％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5》0％ ？ 《     》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》115％ —     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35》0kA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：。．17？  ：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 》