整流工段.docx

整流工段.docx

《整流工段.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整流工段.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

整流工段

文件编号:

xxxx/xx/002

xxxxx化工有限公司

生产工艺及安全技术

操作规程

氯碱分厂整流工段

编制：

审核:

批准：

2015年12月1日修订2016年1月1日实施

xxxx·发布

1工序任务

高压交流电通过整流系统后变换成直流电向电解槽供电

2生产工艺原理

35KV高压交流电经整流变压器移相降压后，送往整流器，利用晶闸管的单向导电性将交流电变成直流电，通过直流母排及直流刀开关，将直流电送至离子膜电解槽，供电解槽电解氯化钠溶液。

3主要设备工艺原理

3.1整流变压器

3.1.1作用：

三相交流电通过整流变压器移相、降压、调压后，整流变压器输出48脉冲交流电，交流电经整流器变换成直流单向电解槽供电；

3.1.2组成结构：

整流变压器由铁芯、线圈、油箱、高低压引出线、套管、保护装置（压力释放阀、气体继电器、温度计）、有载调档开关、强迫油循环风冷却装置等组成；

3.2整流器

3.2.1组成结构：

整流器由整流晶闸管（元件）、快速熔断器、冷却水路、直流母排、元件母排、快熔母排、阻熔保护、压力、温度测量装置、绝缘支撑、柜体等组成。

3.2.2作用

利用晶闸管的单向导电性和调节晶闸管控制角来稳流，将交流电变成生产需要的恒定直流电。

每台整流柜由两组三相全控桥整流电路构成同相逆并联联接，是将相位相同、极性相反的整流联接自二次绕组到整流桥臂之间尽可能靠近装配，从而使通过二者在任何瞬间都大小相等，方向相反，各自产生的交变磁场在两逆并导体之外相互抵消，从根本上解决了大电流产生强交变磁场所引起的局部发热，电抗压降增大及并联元件之间电流不平衡等大电流整流设备存在的特殊问题。

有利于提高机组效率和功率因数。

与桥臂并联的电阻、电容用于吸收晶闸管的换相过电压。

与桥臂串联的快熔用作短路保护，当元件击穿时，快熔过电压熔断，防止直流侧短路。

电容、压敏电阻在网侧作星形连接，可吸收交流操作过电压。

脉冲分配板将六路脉冲隔离、耦合，送到每个整流元件的控制极和阴极上。

3.3整流装置双通道计算机控制柜

3.3.1作用：

控制整流器输出生产所需的恒定的直流电流，监视整流器的运行状况。

3.3.2组成及工作原理

控制柜主要由控制系统、同步电压变压器、操作界面、脉冲功放电源以及PLC继电保护回路等组成。

控制系统由2组数字调节触发控制器、1组双通道热备用控制器组成。

3.3.2.1数字调节触发控制器

当系统工作在自动稳流方式时，CPU对电流给定信号和反馈信号相比较，将其偏差作PI调节运算。

当电网电压或负载大小发生变化时，输出电流Id随之波动，电流反馈信号IF跟着变化，经PI调节运算输出一个相应的移相控制量Uk给触发器，使触发器输出脉冲的相位（α角）相应地改变，从而达到调整直流输出电流，实现闭环自动稳流的目的。

稳流过程可简述为：

Id↑→IF↑→Uk↓→α角↑→Id↓

手动工作（开环）方式时，CPU直接根据给定信号计算出触发脉冲控制角。

手动/自动的切换是通过程序控制无扰动切换的。

切换时，通过人机界面（触摸屏、上位机）对CPU发出切换指令，CPU将工作方式从手动切换到自动或相反，并根据切换前的电流值反推算出切换后的各变量的大小，保持输出电流不变，从而保证切换过程无扰动。

3.3.2.2双通道热备用控制器

双通道热备用控制器实时监测工作通道和备用通道是否工作正常。

如果工作通道发生故障，自动将备用通道切换为工作通道并指示出故障通道；如果备用通道发生故障，指示出故障通道，同时在人机界面上不能进行A/B通道切换。

3.3.2.3操作界面：

在控制柜装有一个触摸屏可进行电流设定、通道切换、手自动切换等操作及相关参数显示。

3.3.2.4继电回路

组合开关K1是控制柜的总电源开关，接通K1（顺时针旋转），控制电源合闸指示灯HL1亮。

电源变压器TR1，TR2与整流桥VC1、VC2输出两路大功率脉冲触发电源。

同步信号经同步变压器板TSB1～TSB2降压后分别送入A、B通道数字调节触发控制器。

QF1～QF2是同步回路的开关和保护。

升降档操作只有在自动稳流方式，控制通道本身无故障，才会发出升降档信号。

当控制角大于降压动作设定值时，触摸屏和上位机上降压按键闪动作为操作提示信号。

当选用档位联动时，用户点击降压按键无效，由系统自动控制；延时20秒（可调）后，降压继电器动作。

当不选用档位联动时，可由人工操作。

4生产工艺流程

整流系统共有八条35KV进线，其电源由35KV变电站分别供1#-8#整流变压器。

交流电经整流器变成直流电，经直流母排、直流刀开关送至电解槽，供电解槽电解氯化钠溶液。

1#-8#整流机组为八套整流系统，分别向1#-8#离子膜电解槽供电。

5工艺指标的控制

序号

设备

控制项目

控制指标

1

纯水冷却器

温度

≤45℃

压力

0.15～0.2Mpa

循环水压力

<0.15Mpa（小于纯水压力）

水箱水位

1/2～1

2

整流变压器

档位

10～27

油位

20%～70%

3

有载调档开关

油位

20%～70%

6工艺控制

控制点

分析项目

单位

指标

纯水

电导率

us/cm

≤4

7重要控制指标

序号

设备

控制项目

控制指标

1

变压器

油温

<85℃

2

整流柜

直流电流

≤14.8KA

3

水温

≤45℃（大于环境温度）

4

水压

0.13～0.17Mpa（大于循环水压力）

8开停车操作

8.1纯水冷却装置运行前的准备工作

8.1.1检查装置各紧固件是否有松动；。

8.1.2打开所有阀门加纯水清洗，然后加纯水至水箱的五分之四；

8.1.3检查副水压力是否正常；

8.1.4检查三相电源及保护接地（接零）是否完好；

8.1.5打开电源开关，按下启动按钮，启动水泵；

8.1.6调节出水压力，检查处理渗漏水；

8.1.7检查整流柜纯水水路是否堵塞和气泡；

8.1.8对热继电器进行切换检查；

8.1.9停冷却系统

8.2整流系统开机步骤

8.2.1启动纯水冷却装置；

8.2.2将控制柜电源开关拨到“开”的位置，送上控制电源。

控制柜内各电源开关及同步信号开关应处于接通位置；

8.2.3如果有故障信息显示，在“实时报警”画面按“故障复位”按钮进行复位操作，消除故障信号，否则可能无法升电流。

如果故障无法复位，则根据故障信号进行检修；

8.2.4在人机界面上将档位操作置为“档位联动”；

8.2.5在人机界面上检查是否为“自动”和“直流”方式，否则按“手动/自动”和“交流/直流”切换按键，切换到自动稳流和直流反馈方式；

8.2.6将整流变有载开关调至27档；

8.2.7接电解通知送整流变电源；

8.2.8与35KV变电站联系送整流变电源；

8.2.9接电解通知投极化；

8.2.10合直流隔离开关；　　

8.2.11调节给定，先输入一个大于反馈零漂的较小的给定（如0.03KA），使控制角自动慢慢前移，如果反馈正常，可根据调度指令直接输入目标电流值和电流给定速度，由控制系统控制电流上升速度，使电流满足工艺要求；

8.2.12根据升/降档提示，适当调整有载开关档位，但实际输出电流小于目标设定值时发出的降档提示不必执行；

8.2.13当电流调整到正常运行值时，将档位操作置为“√档位联动”；

8.2.14适当开大循环水；

8.2.15根据油温情况开风机。

8.3停机步骤

8.3.1将给定调到零；

8.3.2分断高压电源；

8.3.3分断直流开关；

8.3.4停冷却水系统；

8.3.5分断控制柜电源。

8.4使用注意事项:

8.4.1如果人机界面不能操作，可用给定升降旋钮（也可能是普通按钮，分别为升降按钮）进行给定操作（仅用于给定操作，不能修改参数）。

当旋钮顺时针旋转到45°位置后松开，进行一次点动升给定操作，如果保持顺时针45°位置超过0.6秒，则连续升给定，直到最大给定限制值或旋钮松开；当旋钮逆时针旋转到45°位置，进行一次点动降给定操作，如果保持逆时针45°位置超过0.6秒，则连续降给定，直到零或旋钮松开。

用旋钮给定操作，其降给定速度是升给定速度的两倍。

8.4.2如果出现出现通道故障，但输出电流正常，没有其他异常，记录历史报警的故障信息，进行一次复位操作，可能使通道恢复正常，如果没有恢复正常，通知维修人员并与生产厂家联系，但设备可照常使用，不影响生产。

8.4.3如果出现输出电流不正常，记录控制角、电流表显示值、人机界面显示电流值、故障信息、有载调压档位故障指示情况等参数。

并根据使用厂家的操作规程操作，如恢复原来电流或停机待命。

8.4.4如果整流变压器突然停电导致直流输出电流突降到零，会使反馈故障保护动作，并切换到手动状态，此时进行手动/自动切换无效。

当输出电流恢复到反馈故障前的大小时，自行恢复到“自动”方式；或在确定反馈正常时，进行故障复位并人工切换到自动方式。

8.4.5如果出现热备用故障，设备可继续正常运行，但人机界面不能正常显示和操作，用给定升降旋钮调节电流。

8.4.6本控制柜同步电压取自整流柜交流进线（整流变压器阀侧），变压器未送电时，会出现同步缺相，属于正常现象，高压送电后可进行复位清除。

8.4.7不要敲打或用硬物操作触摸屏，保持屏面的干净。

5分钟无操作，触摸屏屏幕保护动作。

任意触摸一下或有报警信号时触摸屏恢复显示。

8.4.8在送电过程中发生异常，立即分断整流变，并向调度汇报，处理后按上述过程送电。

8.5极化电源开停操作步骤

8.5.1合上极化电源的控制电源开关K1；

8.5.2首先通过面板上的“开机·停·外控”选择开关SW1选择控制方式：

置“开机”为本地控制启停，置“外控”为远端控制启停。

第一次开机或长时间停机再开机用本地控制，正常后才选择“外控”；

8.5.3先缓慢旋转面板上的“电流调节”电位器，观查输出电流是否跟随设定值上升，如果正常，继续调节电位器直到“电流设定值”表上的值达到工艺要求值；

8.5.4“外控”控制方式：

将面板上的选择开关打置“外控”位置。

调节电位器直到“电流设定值”表上的值达到工艺要求值；

8.5.5如果是DCS控制极化电源启停，需在对外端子上短接去控制柜的启停控制信号，然后DCS会根据电流大小自动控制极化电源的启停；

8.5.6如果是通过控制柜控制极化电源启停，需在对外端子上短接去DCS的启停控制信号，然后在控制柜触摸屏或后台微机上选择手动控制启停或自动控制启停，自动控制时，当主整流设备的直流电流大于“极化退出值”，极化自动退出。

此时极化电源处于备用状态。

当主整流设备的降直流电流到小于“极化投入值”或整流器故障等情况且极化电源处于备用状态时，极化自动投入；

8.5.7当电解槽停车，不需要极化电源时，在本机上将SW1选择为“停”的位置。

如果长时间停用，应将所有电源开关置断开位置，调节电位器设置在最零位置，除本机进线电源。

注：

主整流器送电后，极化电流可能减少，这是正常现象。

由于电解槽槽电压上升，槽电压和极化电压的差值减少，极化电源电压到达额定值也不能送出设定的电流，则极化电流少于“电流设定值”。

当电解槽电压大于极化电压额定值时，极化电流为零。

8.6触摸屏及监控上位机操作

8.6.1整流控制柜的操作

8.6.1.1将控制柜电源开关拨到“开”的位置，送上控制电源。

控制柜内各电源开关及同步信号开关应处于接通位置；

8.6.1.2如果有故障信息显示，在“实时报警”画面按“故障复位”按钮进行复位操作，消除故障信号，否则可能无法升电流。

如果故障无法复位，则根据故障信号进行检修；

8.6.1.3触摸屏操作

8.6.1.3.1触摸屏简介

本触摸屏为5.7”液晶显示面板。

面板区域既可显示设备参数和状态，又可进行各种操作。

操作时应避免用硬物戳划，保存屏面清洁。

右下角的绿色指示灯为电源指示，黄色指示灯表示与PLC的通讯状态，正常时为快速闪烁。

8.6.1.3.2主画面

正常情况下，触摸屏应切换到主画面，以便进行电流给定等操作。

上图为主画面。

8.6.1.3.2.1主画面的右上角为当前的日期和时间。

日期显示格式为“月/日/年”。

箭头为向下翻页键；

8.6.1.3.2.2主画面上面的正中为整流装置的工作状态；

8.6.1.3.2.2.1正在运行：

高压已合闸，输出电流不为零，没有任何故障或警告信号的状态；

8.6.1.3.2.2.2待机：

高压已合闸，给定指令为零且输出电流为零，没有任何故障或警告信号的状态；

8.6.1.3.2.2.3警告：

有警告信号存在，且不跳闸状态；

8.6.1.3.2.2.4停车：

高压未合闸，没有任何故障或警告信号的状态；

8.6.1.3.2.2.5故障：

有封锁脉冲的故障信号存在。

8.6.1.3.2.3第二排显示控制通道的状态：

8.6.1.3.2.3.1工作－进行电流调节控制并发出触发脉冲以及其他控制功能；

8.6.1.3.2.3.2备用－进行控制状态跟踪，但不发出脉冲；

8.6.1.3.2.3.3故障－有内部故障。

8.6.1.3.2.4第三排显示直流电压和直流反馈（大电流传感器的电流信号）；

8.6.1.3.2.5第四排显示交流反馈（变压器内部调变与整变之间的CT信号折算为直流电流）和控制角。

8.6.1.3.2.6第五排显示有载调压开关档位、电流给定值。

且按“档位”按键弹出档位操作画面如图。

有升降档提示时也会弹出此画面。

升压、降压、急停用于操作有载调压开关和显示升降档操作提示信号。

在档位控制方式为手动时，可进行有载调档操作；档位控制方式为联动时不能进行调档操作，档位控制方式可在此画面进行选择，档位联动钩上表示档位联动操作，否则为手动。

在手动方式时按

升压或降压键，出现确定对话框。

按No取消操作。

按Yes完成操作，弹出升降档操作状态窗口，当该状态变为升/降档已完成，按返回键返回主界面。

在联动方式时，按升压/降压键无效，并弹出提示信息。

在手动和联动方式时，按急停都可进行急停操作，并弹出提示信息。

当控制柜控制角小于升压动作值时，升压按键闪烁发出操作提示信号；当控制柜控制角大于降压动作值时，降压按键闪烁发出操作提示信号。

当控制柜调档继电器动作时弹出正在升压/降压提示信息。

调档完成时，显示“已调档”提示信息。

8.6.1.3.2.7第六排显示电流给定调节速度。

根据需要可以随时设置电流给定速度。

8.6.1.3.2.8屏幕下部为操作按键

直流/交流键：

当电流调节器选用直流反馈时，显示“直流”，选用交流反馈时，显示“交流”；按此键可进行交直流反馈选择，但由于控制系统优先选择直流反馈，多数情况下由控制系统自动选择反馈信号，此键操作无效。

自动/手动键：

显示自动稳流或手动开环控制方式，同时可作手/自动切换操作。

在自动状态（显示“自动”）时，按此键弹出“确定切换到手动”对话框，按返回则取消操作，按确定则完成操作，主画面的手动自动状态显示字符相应改变。

手动切换到自动同理，但在反馈故障时，不能从手动切换到自动。

A/B键：

进行控制通道的切换，如果某个控制通道有故障，则切换操作无效，自动选择无故障的通道作为工作通道。

▲、■、▼：

电流升、暂停、电流降操作键，在下一节详述。

8.6.1.3.2.9触摸屏上的电流给定操作：

自动稳流方式时升/降电流有两种操作方式：

点动和直接数字输入。

8.6.1.3.2.9.1点动：

按“主画面一”的▲或▼键，每按一下升/降0.01KA电流。

8.6.1.3.2.9.2直接数字输入：

在自动稳流的工作方式下，按下给定输入框（给定显示值处），会弹出一个数字键盘。

在键盘输入给定电流值（单位KA），点击确定，会弹出确定对话窗口。

确定点击Yes。

此时，电流会以“电流调节速度”框显示的速度值匀速上升/下降到刚才输入的给定值。

▲或▼键闪动表示正在升/降电流过程中，直到电流与给定值相等。

如果还未相等，点击■键，电流就停在总电流窗口显示的当前值，同时■键闪动。

如要继续上升/下降，点击▲或▼键，则电流继续朝给定电流值上升/下降。

有故障音响或提示音响时，按■键，使音响停止（此时再按一次才是给定停止）。

速度指直接数字设定电流给定值后，控制系统从当前值到目标设定值每分种电流变化的大小。

如果电流调节速度过快/慢，按下电流调节速度框，也会弹出一个数字键盘，在键盘输入电流调节速度，点击确定，完成修改。

在手动方式下，按一下控制角显示值，可直接设置移相控制角，输出控制角按一定的速度变化到设定控制角。

注意控制角越小，输出电流越大。

此时输入给定值无效；在自动情况下输入控制角无效。

当故障封锁脉冲或高压断路器、直流刀闸未合时，电流被锁零，调电流无效，并弹出相应提示信息。

8.6.2监控上位机操作

主机开机后，自动运行到登录画面，点击进入“进入系统”，切换到“系统图”画面；

8.6.2.1在此画面中可以监测到每套整流系统的网侧电流、直流电流值、直流电压值、水温和水压等主要数据以及高压分合闸状态、循环水泵运行状态、直流刀闸状态；

8.6.2.2系统图包括实时监控的数据以及整流PLC监控的报警状态（正常红色、报警蓝色）；

8.6.2.3在“系统图”中可以进行变压器有载调压开关档位升/降操作；

8.6.2.4在“操作界面”中，可以进行给定电流的升降操作。

升降电流的方法有两种：

方法一：

先读取当前给定值，然后在给定值中输入工艺要求电流值，单击确定完成，即可完成升降电流操作；

方法二：

在参数设定栏中输入100值，升降电流操作区旁边有一个向上的三角形和一个向下的三角形，单击一下向上的三角形表示给定电流在当前值上加上100A，单击两下则当前值加200A；单击一下向下的三角形表示给定电流在当前值上减上100A，单击两下则当前值减200A。

8.6.2.5进行整流变压器档位升/降操作时先点击“升档”按钮，会弹出一个对话框,在弹出的对话框中会提示你是否确定升档？

点确定,有载开关就会升一个档位，降档操作类同；

8.6.2.6从“系统图”画面中可以切换到“报警窗口”、“历史报表”、“趋势图”、“事件记录”等画面；

8.6.2.7点击“报警窗口”可以显示当前报警和已经发生过的报警条目；

8.6.2.8点击“历史报表”查看日报表的各项数据。

8.6.2.9如果要求退出系统,必须系统管理员才能退出。

点击“系统管理”菜单按钮,输出系统管理员密码,点确定。

再点击“退出系统”菜单按钮就可退出；

8.6.2.10若监控上位机运行中出现“？

”，则表示通讯中断或计算机死机，可以重新启动计算机，不影响整流正常运行。

9生产异常现象产生原因和处理方法

异常现象

故障特征与原因分析

处理方法

变压器轻瓦斯动作

①轻瓦斯信号报警；

②瓦斯继电器中有气体积存。

1.解除报警信号；

2.并向有关人员汇报；

3.若大修后或新注油的变压器，其处理方法：

在保证安全和有人监督的情况下，须在安全通道登上变压器，排空瓦斯继电器中的气体，加强对变压器的巡检，特别注意变压器的运行声音及温度变化；

4.若为长期运行中的变压器，突然发生轻瓦斯动作或者是新大修后i或新注油的变压器反复发现轻瓦斯动作，此时不能盲目的将气体放出，而应收集故障气体，收集气体时，也要在保证安全和有人监护下进行；

5.根据气体分析结果，确定变压器是否退出运行，在此期间要加强对变压器的巡检，密切注意变压器的运行情况以及电压、电流、温度、声音等的变化，做好紧急停电的准备工作；

6.做好详细记录。

整流水路堵塞、桥臂发热

①桥臂“温度过高”报警。

②桥臂温度高于65℃。

1.向工段、分厂汇报情况；

2.适当加大副水压力、降低纯水水温，也可对该桥臂增加风冷；

3.加强对该机组的巡检力度；

4.严重时请求停电处理；

5.做好详细记录。

水压异常

“水压异常”报警

1.启动备用水泵

2.解除故障声响，若水压异常信号消失，盗整流室检查水冷却装置控制回路、电机、水路的运行情况。

若水压异常信号不能解除，整流控制柜自动封锁脉冲，巡检人员到整流室巡检情况；

3.向工段、分厂、调度汇报；

4.做好详细记录。

A/B通道触发器故障

主控板脉冲控制CPU工作不正常。

停机更换主控板。

热备用故障

1热备用控制器电源开关关闭，熔断器断；

2热备用控制板内直流稳压电源故障；

3热备用控制器控制接口故障；

4热备用控制器晶振、复位电路或CPU故障。

1检查并排除热备用控制器交直流电源故障

2若是热备用控制器电路板内故障可不停机更换主控板；

3在修好热备用控制器前用给定升降旋钮调节输出电流。

PLC-NA通讯故障

1通讯受到强干扰（可自动恢复正常）；

2控制柜刚上电，通讯连接正在初始化（等待数秒或数十秒可恢复正常）；

3PLC停止运行或损坏；

4挂在PLC通讯总线上的设备通讯接口坏（含PLC通讯接口）；

5误修改了NAM（NAB）的通讯参数；

6通讯总线上的设备地址冲突。

1如果经常间断性出现，检查PLC通讯线路连接是否可靠、外部通讯布线是否合理、通讯长线传输线路阻抗匹配是否正确；

2如果不能恢复正常，在允许的情况下将PLC通讯总线上的设备重新送电；

3逐个断开通讯总线连接的设备，找出并更换通讯接口损坏的设备；

4检查通讯参数。

快熔巡检仪通讯故障

1快熔巡检仪损坏或工作电源故障；

2快熔巡检仪通讯接口损坏或线路不通。

1检查快熔巡检仪电源及通讯线路；

2更换损坏的快熔巡检仪

NA-TC通讯故障

1通讯受到强干扰（可自动恢复正常）；

2TCM（TCB）电源不正常，晶振电路、复位电路、CPU故障；

3NA－TC通讯总线上连接的设备通讯接口损坏

1检查TCM是否正常，如果损坏则更换；

2检查NA－TC通讯总线上连接的设备通讯接口是否损坏，断开并更换故障设备；

3在故障处理好之前用给定升降旋钮调节输出电流。

快熔巡检仪自检故障

1快熔巡检仪初始上电；

2快熔巡检仪输入接口短路或器件开路。

若不能复位清除故障信号则更换快熔巡检仪。

PLC输入干扰

1PLC开关量输入信号接点接触不良或不稳定；

224V继电保护电源不稳定。

1检修保护用24V开关电源；

2检查PLC输入指示发光二极管，找出维修不稳定的输入信号点。

保护电源故障

1保护电源的熔断器断；

2继电保护电路有短路现象，造成开关电源模块内部限流保护动作；

3保护用开关电源模块坏；

1检查保护电源是否有短路；

2检查220V交（直）流输入电源；

3检修开关电源模块。

调档失灵

1档位显示仪未送电、输出的档位位置BCD码信号有故障；

2有载调压远控/近控开关位置不对；

3已经到最高/最低限制档位；

4有载调压控制电路供电不正常或电动机构故障；

5升档/降档输出继电器故障。

1检查有载调压远控/近控开关位置、档位显示仪；

2检修有载调压控制箱及电动机构；

3用手动进行升降档操作。

过载

输出电流超过过载警告定值

1尽量不要采用手动控制（开环）方式；

2最大给定值参数应小于过载定值；

3检查整流柜内是否缺脉冲；

4若电流振荡减小积分参数。

过电压

操作过电压吸收回路快熔熔断

检查操作过电压吸收回路的压敏电阻、电容是否击穿，停电更换损坏器件

单快熔熔断

任意整流臂有单个快熔熔断

检查人机界面指示位置的整流元件和快熔是否损坏，停电时更换。

水温高