电解整流装置的运行及维护

黎建新，楚湘葵

(1. 中信大锰矿业有限责任公司，广西 南宁 530029； 2.中信大锰矿业有限责任公司 大新锰矿分公司，广西 大新 532315)



科技

电解整流装置的运行及维护

黎建新1，楚湘葵2

(1. 中信大锰矿业有限责任公司，广西 南宁 530029； 2.中信大锰矿业有限责任公司 大新锰矿分公司，广西 大新 532315)

电解整流装置在电解金属锰的生产过程中起着非常重要的作用，由于设备操作中使用不当和维修不妥造成设备故障率升高，从而影响电解产品质量，增加电耗成本。介绍了整流装置在运行过程中的检测方法和要求，以及实际维修技巧等。

整流装置；使用；监测；状态维修

在电解二氧化锰、电解金属锰等大型电解行业，都离不开其关健设备——电解整流装置。该设备为电解持续输出稳定的大功率直流电源。其设备运行的可靠性，对产品质量、电耗成本等影响巨大。在实际运行当中，由于使用不当，或监测不到以及维修问题，故障率升高而导致产品质量下降，电耗成本增加。本文针对电解整流装置如何正确使用、定期检测和状态维修进行分析介绍。使电解整流装置设备发挥最佳功效，同时保障电解产品质量，降低消耗成本，延长整流装置的使用寿命。为企业创造更多的经济利益。

1 整流装置运行与检修的差异

由于整流装置设备制作方法上不尽相同，进口设备和国产设备的制作技术状况也有所区别。国产设备厂家也因各自厂家技术与管理水平的差异，加工设备、加工精度、选材等标准不一，所以整流装置投入运营后的初始状态是有差别的。而现实中维护检修具有一定的盲目性和强制性。由于定期检修是单纯以时间为基础的，它既不考虑设备的初始状态的千差万别，也不考虑设备在不同条件下运行状态的千变万化。因而往往造成设备的“过度维修”，这不仅浪费了大量的人力和物力，也使供电的可靠性受到影响。其次，外部使用环境将产生新的故障隐患。整流装置使用环境不一样，环境对整流装置的运行状况产生不同的影响，一是温度、湿度、污染、日照等，较大影响设备的使用状况。二是副水的取用不当，如含腐蚀性液体、泥沙等，对整流装置的运行带来潜在的影响。在“过度维修”过程中，由于维修者技术不佳、工艺不良、频繁的拆装就容易造成新的隐患，如绝缘损伤、密封损伤、漏水等等。

再者，耐压试验可能对绝缘产生损伤。由于在维修中要对设备进行耐压试验，耐压时施加的试验电压远高于额定电压，这有可能在定期维修过程中对绝缘造成不可逆的损伤，不仅会缩短绝缘寿命，而且可能引起事故。结合以上情况，状态维修已引起国内电力人员的普遍关注，即“当修即修，不做无为的维修”。

2 正确使用方法

由于整流装置的初始状况和现场的运行状况有很大差异，怎样找到他们的共性？怎样结合现场实际来满足生产需要呢？要把使用不当的情况进行有效的消减，首先设备要有过压、欠压、过流、缺相和失控等多种保护功能，并有声光报警。对过压、欠压信号的处理是通过检测判别后，再经延时电路处理，只有达到一定要求的过压和欠压信号才能产生脉冲封锁信号，并进行声光报警，并使设备停止工作。对于过流、缺相和失控的处理是只要产生了响应的故障就产生脉冲封锁信号，并报警，设备停止工作[1]。所以，正确使用整流装置上做到必要的预防，主要从几方面考虑。

2.1故障信号检测电路的核实

一般故障发生都有显示反应，但必须保证保护系统是否可靠。应检查整流装置内外连线的整齐，无松动或脱落现象，检查各继电器的整定值是否正确，灯、音响报警是否正常。故障检测内容及判断方法如下。

1) 元件故障检测：可由快速熔断器指出指示标志，指示元件故障位置，快速熔断器上触点动作，同时指示灯指示，报警器报警。

2) 水压降低及停水指示：整流器正常工作时冷却水压应0.15 MPa左右，当进水压力小于0.03 MPa时，电接点水压表触点动作，声、光报警，停水跳闸。

3) 出水温度过高：整流器元件的温升通常不能超过45℃，快速熔断器温升不能超过70℃。当出水温度高于允许值时，温度控制器动作，声、光报警。

4) 声、光报警：元件母线温度超过60℃时发生。

5) 主回路缺相或欠压，整流电流过载：整流电流一般整定值为额定电流的1.1倍。大于1.1倍时，电流、电压继电器动作，启动相应的中间继电器，声、光报警。

6) 整流变压器、纯水冷却器及油水冷却器故障：其信号来自各自的保护系统，当出现故障时，启动相应的继电器，声、光报警。并保护跳闸。

7) 接地线：检查有无腐蚀、松脱状况，接地连接处有无生锈情况，引起接地电阻增大。如有需重新连接地网，在有强烈腐蚀的情况时，应采用镀锌处理，对于有连接的地方除有螺栓连接外，还需焊接。

8) 接线检查：由于现场环境千差万别，有的地方铜排出现铜绿腐蚀现象，因此对连接处进行表面处理，降低表面粗糙度及导体纯度。而二次回路的许多电缆也会出现腐蚀现象，应检查焊接处有无脱焊状况，外引端子处有无松脱现象等。

2.2水路及管道故障检查

1) 水路管道：检查管道是否有扭折、弯堵或脱落现象。

2) 用水要求：选用合格的去离子水，进口水温在5～35℃之间；硬度为德国度6～8；pH值6～8；水压不小于0.05 MPa，不大于0.2 MPa；水量在进出口循环水温差不超过5℃选择。

3) 水压试验：加0.4 MPa压力，各处应无渗漏现象。通水压时，管内不能残留空气，否则应加压排出。

4) 整流器副水：建议选用有独立的，无腐蚀性、无泥沙的专用循环水源，且常温。

3 整流装置的监测

对整流装置进行有效监测，能为整流设备的故障诊断提供比较全面的维修依据。正因为整流装置的初始状况和现场的运行状况的差异，如采用定期维修，要么维修过剩，要么维修不足，费用增加。只有通过对设备运行状态进行监测，以确保设备安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，并对设备显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据，及时消除可能影响整流装置运行的因素。所以，实时状态监控有助于保证系统安全运行，及时发现故障，从而迅速排除以降低维护费用[2]，可达到如下的好处。

能及时维修出现故障或潜在故障，达到设备原有的可靠性的作用，减少设备的故障隐患和故障率；提高设备的可用性，而提高供电可靠性是企业非常重要的基本考核指标。电气故障使设备停运的主要原因，往往占全部停运时间的60%以上；减少设备运行管理成本，因电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用，必须以经济效益为中心来指导维修策略的分析选择。

整流装置其监测主要有几个方面。

1) 保护继电器：各保护继电器在不同负荷下的运行情况，显示、指示正常。

2) 晶闸管：均流度在不同负荷下均流系数不低于0.80以下。可用测量各支路快熔两端毫伏电压降的方法来测量均流，将个别电流差值大的元件更换或对换位置，再进行重测，直至合格。

3) 水路管道：每组水支路的进水、出水管温度用测温仪或手感流速进行对比，分析有无堵塞发热点。

4) 温度测量：对快熔、元件、汇流排的温度测量记录，并作跟踪对比。

4 整流装置的状态维修

整流装置在工作运行时受到的电、热、机械、环境各不相同，出现缺陷的原因呈现的损耗规律不会相同，如密封橡胶垫呈现自然老化的规律，整流装置投运后在不同负载和不同季节、不同温度，仍然会出现这样和那样的故障，如通过平常的监测和检查，很容易找到故障点，从而缩短检修时间，提高设备的运转率。状态维修是改变周期计划维修观念，“以预防为主”的设备维修方针总是得不到充分的体现。所以，必须从源头上解决实际存在的问题，为维修人员创造条件，运用正确的理论进行指导和约束，把维修人员的力气使用在“刀刃”上，树立“以预防为主”的维修方针，提高设备管理水平[3]。下面介绍整流装置状态维修应注意的几个问题。

大电流刀开关合上后应将控制电源断开，严禁在整流柜工作时分断大电流刀开关；使用有载分接开关调档升压或降压前，应先将电流调下至目前电流值60%，方可调节有载分接开关，有载开关调整完毕后，再将电流值调至需要值；设备出现故障，响铃报警时，不要惊慌失措，应立即将电流降到零位，并观察面板上各指示灯，记下故障现象，然后才能停止按钮，并依次进行报警音响解除，跳闸音响解除，故障复位。并根据相关故障现象，进行检修；整流变压器维修时，应先断开高压开关，拉开隔离闸刀，合上接地闸刀，再装好接地线，并在高压开关控制柜挂上“有人工作，禁止合闸”的警示牌。整流变压器的常见故障及处理方法与电力变压器相同。维修后应先清理现场用具、工具，清除杂物，然后将变压器高低压端头及电缆终端擦拭干净，并将变压器外壳清洗至见设备本色，最后要彻底检查一遍变压器，做好开车准备。

整流装置检修时，应先断开控制柜电源，再断开整流变压器电源。检修主要内容如下。

1) 连接可靠性：桥臂和快熔、整流元件应可靠连接，如有更换元件更要注意接触面的平整和导电性，用扭力扳手加固元件。

2) 水路维修：各水管连接处应无漏水现象，循环水路应保持通畅。若主柜内水温表急剧升高，则表明循环水路有堵塞现象，或是副水泵水路有问题。更换水嘴时最好找出水路的管线，用两压钳分别在更换损坏器件的水管两端，做到能快速更换，也能达到节省加水的目的。维修后应清理好现场，设备擦拭干净，做好开车准备。

3) 控制柜检修：整流装置控制柜检修时，应先断开控制柜电源，然后再由电气专业人员对内部元器件进行相关检修维护。

5 结 语

整流装置安全正常的运行，要结合实际情况，制定正确的整流装置操作规程，采取行之有效的跟踪监测手段，有针对性的进行状态维修。才能使整流装置设备运转率发挥到最大作用，为生产工作打下坚实的基础。

[1] 甘增俊. 低电压大电流直流电源性能改进研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2007.

[2] 张莹. 大功率电解电源及其监控系统研究与设计[D]. 长沙: 中南大学, 2008.

[3] 王增勇. 如何做好设备状态维修[C]// 全国棉纺织科技信息中心: “太行纺机杯”2011中国纱线质量暨新产品开发技术论坛集. 浙江， 2012: 451-452.

OperationandMaintainofElectrolyticRectifyingDevices

LI Jianxin1, CHU Xiangkui2

(1.CITICDamengMiningIndustriesLimited,Nanning,Guangxi530029,China; 2.CITICDamengMiningIndustriesLimited,DaxinManganeseMineBranch,Daxin,Guangxi532315,China)

In the electrolysis process of Electrolytic Manganese Metal field, the electrolytic rectifying devices plays a very important role in the process of production. The misuse and the wrong repair of these devices may cause a higher failure rate, which may badly influence the quality of electrolytic product to increase power cost as well. In terms of the proper use of the rectifying devices, we know the monitoring methods, including the requirements in operation process, the practical repair techniques and other related issues.

Rectifying devices; Operation; Monitor; Repair status

2016-07-18

楚湘葵(1963-)，男，湖南湘潭人，电气管理技师，研究方向：电解二氧化锰电气化设备管理，手机：15994405263，E-mail：cxk@citicdameng.com.

TM461

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.035