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整流所系统安装工法
中国六冶机电安装公司 杨书永
一、前言：
工业用直流电源大部分是由交流电网通过整流变压器与硅整流器所组成的整流设备整流后得出的。
可控硅整流器由于技术、经济上的优越性，得到了迅猛的发展。
整流所一般由整流变系统、整流柜及室内、外母线、主控系统、纯水系统等组成。
本工法重点讲述整流所设备安装施工。
是在总结永安铝厂、新安铝厂、渑池铝厂、林州铝厂、南山铝厂整流所施工技术基础上形成的。
二、工法特点：
2.1 指出安装中应注意的问题。
2.2 指出安装工序及方法。
2.3 整流变系统调试方法。
三、使用范围
3.1 电解法制取铝、镁及其它金属。
3.2 直流输电用方面
3.3 电镀和电加工以及充电和静电除尘等方面。
四、施工工艺：
工艺流程：
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五、安装要点：
5.1 整流变系统安装：
5.1.1 整流变系统主要有饱和电抗器、整流变压器、强油风冷及附件组成，其安装顺序是先安装饱和电抗器，再安装整流变压器，最后安装强有风冷设备。
在安装前，首先要检查轨道的型号是否和设计相符，轨道安装的标高、倾斜度、间距、轨道长度等尺寸是否和设计及变压器厂家的说明书要求相符。
特别注意轨道标高和整流室内的整流柜标高的衔接问题，因其直接影响到电抗器和整流柜之间的母线连接。
5.1.2 整流变压器设备重量很大，一般由设备厂家和大件运输公司合作，将设备拖至准备安装的变压器间隔前面，用道木将地面铺平，放上临时轨道，由液压千斤頂將变压器顶起，临时轨道放入变压器下面，调整临时轨道，使临时轨道和变压器的安装轨道重合。
由牵引装置将变压器运至间隔内，逐步撤去垫在临时轨道下面的道木，使变压器缓缓下落，同时安装滚轮（安装滚轮时，应注意滚轮的方向，即面向受电方向，中间和右侧滚轮方向一致，左侧滚轮和右侧相对安装。
）待整流变压器放置在轨道上后，由施工单位依据设计图纸，将变压器定位在设计位置上，同时安装制轮器固定。
注：
饱和电抗器安装方法和整流变压器安装方法相同，不再赘述。
5.1.3 饱和电抗器、整流变压器本体安装完毕后，可以安装强有风冷设备。
因设备较小，可以采用吊车配合，按照说明书进行底盘安装、支架及散热器、风机安装等。
5.2 饱和电抗器、整流变压器器身检查
5.2.1 检查前的准备工作：
5.2.1.1 首先由建设单位落实变压器油的到货情况，储油罐和真空滤油机等设备情况，确定有足够的合格变压器油，储油罐质量符合标准，真空滤油机设备完好，容量足够。
5.2.1.2 整流变压器一般有检修人孔，检查时可以让人进入变压器内检查，如果却需吊起钟罩，则应有25T吊车配合或者在变压器上方屋顶选择两个合适的吊装点，利用两个10T倒链吊起钟罩。
饱和电抗器检查可以采用吊车配合，也可以在其上方屋顶选择合适的吊装点，吊起外壳检查。
5.2.1.3 器身检查应选择晴朗的天气，相对湿度不大于75﹪，温度不低于零摄氏度。
5.2.1.4 如果环境粉尘较大，可搭设临时帐篷，防止粉尘进入。
5.2.1.5 器身在空气中暴露时间不得超过16小时。
5.2.2 检查：
5.2.2.1 用真空滤油机将饱和电抗器、整流变压器内的油排出，放入油罐内。
（如果设备是充氮运输，则可以直接打开检修孔检修）
5.2.2.2 拧开外罩紧固螺丝和其它连接件，利用吊车或倒链将外壳缓缓吊起，外壳底部四角用绳子牵住，使外壳平衡吊起，避免碰伤线圈和绝缘木骨架，待升到一定高度后，在外壳底部四周增加临时支撑，防止外壳滑落，砸伤器身线圈。
5.2.2.3 检查器身紧固螺丝是否松动，绕组线圈有无断裂、断股现象。
绕组接头焊接有无毛刺，引出线是否拧弯等。
5.2.2.4 检查变压器油池内是否有散落的器件、杂物等。
5.2.2.5 松开铁心接地螺丝，用2500V兆欧表测绝缘电阻和吸收比情况，测量高压绕组对地、低压绕组对地、高压绕组之间、低压绕组之间、高压绕组对低压绕组之间的绝缘电阻是否符合要求。
5.2.2.6 检查完毕，恢复铁心接地装置，
5.2.2.7 检查有载调压开关各接触点是否良好，引出线有无断裂，分接开关的实际位置与指示位置是否相符，调压开关箱体是否有渗油或漏油现象等。
5.2.2.8 再次确认器身内无遗留物品，缓缓落下外壳，并连接好各紧固螺栓，关闭油箱管口阀门，连接滤油管道向本体注入合格的变压器油，油将铁心完全浸没时，可停止加油。
5.3 附件安装：
5.3.1 检查变压器油枕、饱和电抗器油枕有无缺陷。
5.3.2 瓦斯继电器应校验，确认合格。
检查各附件是否齐全，有无质量缺陷。
5.3.3 安装时，应先安装饱和电抗器油枕，再安装整流变压器油枕，可以采用吊车配合。
5.3.4 按照说明书进行管路连接、吸湿装置等附件.，
5.3.5 套管安装：
套管在安装前需确认套管外观无破损、裂纹等缺陷，并用2500V兆欧表检查绝缘，绝缘值应符合规范规定..做直流耐压和泄漏试验，测量介质损失角，应符合规范规定。
然后再进行套管安装。
安装完毕后继续注油,使油位表指示在设计位置。
然后关闭阀门。
5.4 电抗器、整流变压器、强油风冷油管安装
饱和电抗器、整流变压器、强油风冷之间通过油管连接，使三者构成油循环通路，饱和电抗器、整流变压器内的热油通过油风冷散热器散热使油温下降，降温后的油再送入变压器和电抗器，因此管路连接要求较高。
油管安装前，要按型号量好各连接管的长度，制作完成后要进行试装，确认无误后，将各个油管进行编号，然后进行酸洗。
油管在安装前，要用变压器油进行冲洗，确保油管内无杂质和水分，油管安装可以采用吊车配合。
各管路安装完毕，打开关闭的阀门，使管子内充满变压器油，同时，电抗器和变压器的油面会下降，继续往变压器内注油，使油位表指示在正常位置。
5.5 整流柜安装
电抗器安装定位后，即可进行整流柜安装。
5.5.1 安装前，要检查整流柜基础是否符合标准。
因整流柜下部由支柱绝缘子支撑，故先核对绝缘子基础的大小，其深度、宽度是否符合要求，一般应尽量大一些。
核对绝缘子的型号、是否符合要求，绝缘子外观应无破损、裂纹等缺陷。
用1000V 兆欧表检查绝缘子的绝缘电阻，阻值应符合规定。
5.5.2 由于整流器室内空间不大，安装时应具体考虑安装顺序，一般由里向外（向大门口方向）安装，同时分清A柜和B柜.。
在整流器室内通长铺上两条槽钢，其上放上滚杠，将整流柜放置在滚杠上，滚至安装位置，用两台三吨倒链将整流柜吊起，同时核对整流柜内母线和电抗器阀侧母线的高度，使其中心处于同一平面上，然后调整整流柜横向和纵向位置。
5.5.3 用道木或钢板将整流柜底部支撑起来，撤去吊装整流柜的倒链使整流柜落在道木或钢板上，同时安装支柱绝缘子。
工作完成后，由土建进行二次灌浆，支柱绝缘子用水泥固定。
养生期达到后，撤去垫在整流柜底座上的道木或钢板，整流柜安装即完成。
5.5.4 整流控制柜安装方法同整流柜，不再赘述。
需要强调的是A柜和B柜要分清，即A控制柜和A整流柜配套，B控制柜和B整流柜配套（如果两台整流柜用一台控制柜控制，则不需区分）。
5.6 母线安装
5.6.1 整流柜安装的同时，室内、室外母线支架即可制作安装。
室内支架安装完成后，按设计图纸在支架上安装支柱绝缘子和直流刀开关。
5.6.2 整流变压器和电抗器之间母线连接见图
（一）。
整流变压器和电抗器之间母线连接端头用铜板，中间用铜软带连接。
因此应首先测量整流变压器二次出线端铜板尺寸和孔径间距，测量电抗器网侧铜板尺寸和孔径间距，做好纪录，然后配钻。
计算两铜板之间的间距，下软带料，和两铜板进行焊接。
制作好后要编号和连接处的编号一一对应。
5.6.3 饱和电抗器和整流柜之间的母线连接见图
（二）
饱和电抗器和整流柜之间的母线一般采用双片母线，铜板较厚（一般为10mm双片或20mm双片），有两段铜软带与铜板焊接，因此制作较复杂，其方法如下：
5.6.3.1 按照图纸要求将B段母线下料成定尺，将E段铜软带（靠整流柜一侧）下料成定尺。
5.6.3.2 C段铜板和Ａ段铜板按各自连接端头母线的孔径大小、空间距分布好，配钻并做好标记。
5.6.3.3 电抗器阀侧母线和室内整流柜对应连接端一般不在一条直线上，因此制作前要测量电抗器阀侧和整流柜母线端之间的距离和走向，用细铁线放成大样。
制作一个胎具，将B段母线按照铁线大样制作成各自的形状并做好标记。
5.6.3.4 将B、E、C、各段焊接成形后，再测量D段软带的间距，间距确定后，软带下料并用胎具制作成形与A段和B段母线焊接。
一片母线制作完成后，做好标记。
5.6.3.5 安装：
母线制作完成后，即可进行安装。
安装前铜板端面要清除干净，铜板连接的接触面要涂抹电力复合脂。
安装应由里向外次序安装，即从电抗器一侧开始逐个安装。
5.6.3.6 安装完毕，穿墙绝缘板应根据母线安装的具体位置和间距下料制作、安装。
5.6.4 整流柜和直流刀开关之间的母线安装
刀开关安装定位后，测量整流柜出电端和刀开关之间的距离，用铁线放大样，用胎具将铝板（或铜板）制作成各自的形状；然后确定铝软带（或铜软带）尺寸，下料并按要求制做成弧形 ，焊接成成品，然后再进行安装。
5.6.5 刀开关和室外母线之间的母线连接见图（三）。
刀开关和室外母线之间的母线连接应在室外母线安装定位以后进行。
5.6.5.1 将A段、C段铝母线下料成定尺，C段母线按照与刀开关连接的孔径大小，间距定位、配钻。
5.6.5.2 将B段软带下料成定尺并用胎具按图纸做成各种形状，与A、C段焊接成形。
5.6.5.3 A、B、C三段成形后，再测量D段间距，确定下料尺寸，下料做成各自形状和A段连接，并做标记。
5.6.5.4 D和E连接时，应从刀开关中间开始，由里向外，逐片安装焊接。
5.6.5.5 母线安装定位后，由死固定夹具进行固定。
六、试验：
6.1 饱和电抗器、整流变压器单体试验：
饱和电抗器、整流变压器单体试验，应按照电力变压器交接实验规定做好如下试验：
①变比。
②极性和组别。
③测量直流电阻。
④做空载和短路试验，⑤绝缘试验（内容：
绝缘电阻；吸收比；泄漏电流；介质损失；绝缘的交流耐压和感应耐压试验。
工频耐压试验，必须在变压器充满合格的绝缘油并静置一定时间后才能进行，对于110KV或220KV的变压器，施工单位可以不做。
）等。
试验结果应与设备出厂前技术数据相差不大。
6.2 有载调压开关应转动灵活，电压分接开关位置与实际指示位置应相符，分接开关的各个位置接触应良好，引出线应无断裂等等，由测各挡位直流电阻大小确定。
6.3 油风冷系统，电机转动应灵活无卡阻现象，转向方向确定。
6.4 纯水冷却器安装完毕，连接纯水冷却器和整流柜之间的纯水管路，应无漏水现象，试运转指示应正常。
6.5 整流柜、整流变压器、饱和电抗器、直流刀开关和中央控制室的各模拟信号应正常，远控和近控操作，各机构应反应一致。
6.6 设备传动
6.6.1 启动纯水冷却器，使纯水供给整流柜给整流柜母线、整流元件冷却。
6.6.2 作整流变压器、电抗器和整流柜的传动实验时，必须先断开直流刀开关，将有载调压开关放在最低挡位上，将控制柜电流调节旋钮调至最小位置（可控硅的导通角调至最大位置），使输出电流最小。
6.6.3 连接好变压器一次侧的接线端子，合上接地刀开关。
6.6.4 在变压器一次侧接入10KV电源。
6.6.5 将有载调压开关逐级调压，每调一挡，在整流控制柜逐步改变电流调节旋钮，用示波器测其电流应稳定改变，形成平滑曲线。
6.6.6 将控制系统置于自动位置，在主控室进行电流总调，电流应稳定无畸变。
监测电抗器、整流变压器油温和连接母线接触面温度，整流柜内各元件有无异常，
七、送电
7.1 在实验设备正常后，将控制系统置于自动位置。
在变压器一次侧接入110KV（或220KV）高压，将有载调压开关，调在最小位置上。
控制柜电流调节旋钮调至最小位置，断开直流刀开关，合上接地刀开关，对变压器作冲击试验。
7.2 冲击试验应做三次，每次持续时间为5分钟，第一次冲击间隔15分钟后进行第二次冲击合闸。
第二次和第三次间隔10分钟，第三次冲击后不断电，应空载运行24小时，检查变压器、电抗器温升，整流柜接触母线温升及各元件有无异常等情况。
7.3 在上述实验正常后，断电，合上直流刀开关。
送上110KV（或220KV）电源向车间供电，待运行正常，断开接地刀开关。
7.4 逐步调整整流柜输出电流，以满足电解车间的需要。
八、机具设备
施工设备表
序号
名 称
规格型号
数 量
备 注
1
吊 车
8T
1台
2
交流焊机
4台
3
氩弧焊机
6台
4
切割机
1台
5
半自动切割机
1台
6
钻 床
φ50
1台
7
磁力钻
φ22
1台
8
台 钻
φ13
1台
9
真空滤油机
12000L/h
1台
施工工具表
序号
名 称
规格型号
数 量
备 注
1
倒 链
10t
2台
2
倒 链
2t
2台
3
千斤顶
50t（螺旋）
2台
4
千斤顶
16t（液压）
2台
5
氧气、乙炔表等火焊工具
4套
6
电 锤
φ22
1台
7
液压弯管机
1台
8
磨光机
4台
9
压接钳
1台
计量器具表
序号
名称
规格型号
数量
备 注
1
交、直流继电器校验仪
各1台
2
交、直流耐压及直流泄漏设备
1套
3
介损测试仪
1台
4
直流电阻测试仪
1台
5
变压器极性、变比测试仪
1台
6
伏安特性测试仪
1台
7
万用表
4块
8
兆欧表
1000V
1台
9
兆欧表
2500V
1台
10
接地摇表
1台
11
对讲电话
4对
12
交流电压表
0～250V
2块
13
交流电流表
0～10A
2块
14
示波器
1台
15
稳压源
1台
16
稳流源
1台
九、劳动力组织：
电工20人，调试工10人，吊车司机1人，起重工2人，电焊工5人，测量2人，钳工4人，安全员1人，质检员1人，合计46人。
十、质量标准
10.1 施工验收规范
《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（GBJ149-90）
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 （GB50150-91）
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 （GB50168-92）
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 （GB50169-92）
《电气装置安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范》（GB50171-92）
《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》 （GB50171-92）
《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》 （GB50170-92）
《自动化仪表工程施工及验收规范》
10.2 国标图集及设备说明书
十一、工程实例
上述工作经验在新安铝厂、永安铝厂、渑池铝厂工作的基础上，逐步形成，在林州铝厂和南山铝厂整流所设备安装和调试中进行了贯彻和应用，取得了良好的效果。
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