1、電解鋁供電整流系統的優化改造摘要：隨著時代的進步以及科學技術的不斷發展，也為我國的電解鋁行業創造 了更加廣闊的發展空間，各種新設備和新科技的應用，大幅度提升了電解鋁技術 水平。但是隨著電壓和電流的不斷增大，也對整流技術提出更高要求，目的在于 更好的適應系統的大功率生產要求。鑒于此，本文主要對電解鋁供電整流系統的 優化改造進行了分析和研究。關鍵詞：電解鋁；供電；整流系統；優化改造近年來，我國科學技術發展十分迅速，在電解鋁行業當中，更是為企業發展 作出了突出貢獻，大幅度提升了企業的綜合效益和生產效率。由于電解鋁屬于較 為先進的行業，因此，整體的生產和加工流程也會相對復雜，實踐過程中，經常 會產生一

2、系列故障問題，加之激烈的市場競爭，由此也為整流機組帶來極大安全 隱患。為充分滿足系統運行需求，要求相關工作人員對整流裝置進行創新和改造， 以提升其運行效率和技術水平，更好的適應復雜生產環境。一、供電整流系統改造的重要意義以某公司整流機組為例，該公司的整流機組共有六臺，且全部投入正式應用， 電解槽數量約為258臺，可基本滿足實際的運行要求。而另外的六臺機組也全部 投入正式應用，電解槽數量約為88臺，占據整體比例的1/3，尚無法達到滿負荷 運行實際需求1。該公司整流柜的可靠性和穩定性較強，在整流器中二極管、快 熔等元件，均是采用了現代化高科技技術進行打造和加工，在配置上占據著絕對 優勢。但隨著系統

3、運行時間的不斷延長，整流裝置逐漸無法跟上系統運行節奏， 且整流裝置在運行過程中，也出現較大缺陷，具體表現在以下幾個方面：第一， 直流母線框架產生發熱現象；第二，整流柜運行過程中，振動現象明顯；第三， 二次輔助元器件配置相對較低；第四，整流柜中的電容出現漏液現象；第五，絕 緣材料質量不達標；第六，重負匯流母線間間距不達標。上述因素的產生，均增 加了整流機組發生故障的概率，同時也對電解生產產生直接影響，大幅度降低了 生產加工效率。與此同時，也為整個系統的安全、平穩運行帶來嚴重威脅。鑒于 上述情況，必須要提升整流系統改進水平，并對整體的改進方案進行全面優化， 重點關注運行過程中出現的缺陷問題，從而為

4、系統的安全平穩運行提供保障2。二、電解鋁整流系統特征分析在電解鋁行業發展過程中，在生產加工環節中，經常會消耗大量電能，即便 當前的技術較為先進，但是仍無法從根本上杜絕電能消耗過大的問題。此外，在 電解鋁生產加工過程中，獨立整流元件、整流變壓器以及調壓變壓器等，是供電 系統中的核心設備，屬于大功率的電感設備，所消耗的無功功率較大，且功率因 數較低，電解鋁屬于一個需要連續生產和加工的過程，因此，對于供電可靠性要 求較高。實踐過程中，一旦產生停電問題，在供電恢復正常之后便會導致設備在 很長一段時間內無法正常加工。正常情況下，在整個電解鋁廠當中，電解鋁生產 所占電負荷率高達95%以上，在此情況下，必須

5、要確保供電可靠性，否則便會發 生一系列安全故障，降低生產效率，影響整個行業的可持續穩定發展3。三、整流機組改造現狀分析通過對眾多的整流柜爆炸事故原因進行分析和研究，發現大多數都是因為缺 乏完善的隔弧措施所導致。在整流柜并聯同排產生短路故障時，防弧隔板經常不 能在第一時間對電弧進行隔離，并同時產生弧光短路，最終導致整流橋熔融，且 在電動力的作用之下，還會發生變形現象4。另外，在當前的整流機組改造工作 中，經常沒有對反向過流保護設施進行設置，且逆流保護裝置也十分缺乏，在整 流柜產生正負極短路現象時，在短路電流的影響之下，會產生電動力和電弧作用， 使整流橋臂發生嚴重變形現象，甚至導致整流柜崩塌，難以

6、對故障機組進行重新 修復。與此同時，也為電解生產的安全性造成嚴重影響，危及工作人員生命安全。 除此之外，智能測控裝置自身性能較差，在大磁場環境下，經常會產生誤報警問 題，同時還會伴有死機現象，大幅度降低了通訊功能和傳輸效率，由于智能通訊 設備不夠發達，因此，在設備更新之后，經常無法滿足數量傳輸的基本要求，無 法及時的完成操作檢測以及保護等任務。以上便是整流機組改造現狀，由此不難 發現，在電解鋁工電整流系統優化改造過程中，還存在一系列缺陷和不足，需在 今后發展過程中進行完善和改進，從而為系統的安全平穩運行提供保障5。四、電解鋁供電整流系統優化改造措施（一）對整流橋臂間絕緣進行改通過對整流柜主電路

7、進行改造，可確保變壓器閥側與銅母線中的電流在一瞬 間保持一致，且方向相反，從而能夠及時抵消電流產生的磁通，從根本上避免了 交變磁場附加感應電對電流分配產生的不利影響，從而最大限度減少線路電抗6。在同相逆并聯整流電路中，仍然會存在一系列不可調控的矛盾，如兩個整流 壁之間的距離較小，漏磁通對于整流框架和橋壁影響較小，但經常會受到絕緣的 影響和約束，特別是在大規模的辯解情況下，高壓可達一千伏以上。由制造廠所 提供的同相逆并聯整流壁中間的間距通常在20毫米以下，因此，可取得顯著的 磁場平衡效果。但在具體應用過程中，卻難免存在以下問題：對于兩臂之間的連 接結構而言，為確保機械強度充足，并可有效對抗電動排

8、力沖擊，減少振動噪音， 提升設備完整性，通常會使用墊片和絕緣套管將整流橋臂和酚醛絕緣板固定在一 起，但在實踐過程中，由于整流橋較重，往往會和框架用絕緣材料在一起固定， 目的在于避免在運行過程中產生松動問題，因此，便會直接增加酚醛絕緣板固定 難度，且整流柜在具體運行的過程中會產生較大震動，如果不能牢固固定，便會 產生噪音，且在振動力的作用之下，還經常會對螺絲外絕緣層產生破壞，對其絕 緣作用產生影響。通過對國內外相關產品資料進行查閱和研究，在反復論證的條 件下，決定對安裝方法進行創新，即在酚醛絕緣板兩側，增加高強度的橡膠絕緣 塊，以緩解其過度振動，實現對絕緣板性能的有效保護，具體改造如圖1所示：圖

9、1解鋁供電整流系統改造前后示意圖（二）逆流保護措施將逆流保護裝置引入整流柜中，在整流元件產生故障，在正常運動狀態當中 的橋臂便會和機組同時向故障點傳輸電流，而此時的逆流保護裝置，可對相反方 向的電流進行及時檢測，并同時發出警報信息，具體的操作措施分析如下：在單 個整流元件上，整流柜以及直流橋壁上，安裝恰當、合適的逆流檢測裝置，實踐 過程中，一旦檢測出反方向電流，便可直接發出報警信號和相關的跳閘信號，使 整個整流機組開關處于斷開狀態，停止繼續向變壓器供電，從而可將事故控制在 最小范圍之內7。（三）電解鋁供電整流系統改造注意事項在系統正式改造之前，相關部門必須要聯合技術人員、設計人員以及整流器 制

10、造商，共同商議安裝方案。與此同時，還要對設計方案進行全面優化與分析， 確保其可行性，取消整流機組系統，為機組安全、穩定運行提供保障。此外，應 結合整流機組實際情況，開展人員分組工作，打造一支專業化、高效化的管理團 隊，提升工作人員的專業素養和技術水平，使其更好的勝任本職工作。若想確保 改造工作的順利開展，并同時加快施工進度，必須要制定出完善可行的施工方案， 確保工作人員都能按照該方案進行施工，強化對人員的有效管理和監督，層層把 控，立足大局，為整體工作質量的提升提供保障。與此同時，后續的維修和管理 工作也十分關鍵，在電解鋁供電整流系統改造過程中，也應將該問題納入重點考 慮范疇，從而為=設計方案

11、的完整性和科學性提供保障。結語綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，近年來，我國電解鋁行業發展十分迅 速，但在高電流以及高電壓的背景之下，若想滿足行業發展的實際需求，為系統 運行穩定性和安全性提供保障，就必須要加大整流系統技術的改造力度，將各種 不良因素消滅于萌芽狀態，實現系統的快速、安全、高效運行，提升工作效率和 質量，為企業經濟效益的穩步提升奠定良好基礎。參考文獻：陳海交.淺談電解鋁供電整流系統的優化改造J.低碳世界，2017, 2（6）： 476-427.郭宏芳.淺談電解鋁供電整流系統的優化改造J.甘肅科技，2015, 3（20）： 147-244.郭志民.淺談電解鋁供電整流系統的優化改造J.中國科技縱橫，2016, 3（2）： 144-144.黃林.電解鋁供電整流