摘要：通過分析電解槽系統(tǒng)直流負載特性，介紹可控硅整流系統(tǒng)續(xù)流及斜降功能對整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和安全穩(wěn)定性方面所起的良好作用。
關(guān)鍵詞：可控硅；整流系統(tǒng)；續(xù)流操作
1 問題的提出
PGCA鋁廠電解I系列整流系統(tǒng)由5×56kA，1150VDC整流器組成，該設(shè)備投產(chǎn)多年以來，生產(chǎn)運行一直比較穩(wěn)定。但在機組控制電源丟失的情況下，由于觸發(fā)脈沖及整流元件參數(shù)的分散性，會造成整流器橋臂元件過載、發(fā)熱；如果快熔本身的遮斷容量不足，且有可能存在的未被發(fā)現(xiàn)的致命故障，就會引起爆炸，事故嚴重者將導(dǎo)致可控硅被擊穿或外部瓷桶破裂，交、直流母線有被短路電流燒傷的可能。
2 解決問題的方法
整流設(shè)備全系統(tǒng)故障包括：緊急跳閘、逆流繼電器動作、直流回路開路、電網(wǎng)側(cè)電壓低保護、電力系統(tǒng)低頻保護、機組同步電壓低保護等。在整流器觸發(fā)回路出現(xiàn)故障而停止觸發(fā)后，由于電解槽系列的特殊負荷特性，直流回路仍然存在大量未被釋放的能量。這些能量必須通過人為的方法讓其沿著特定的回路逐漸地釋放，而不能讓它自由沖擊。
我們知道，電解槽系列是一個相當(dāng)于無窮大電感的、帶一定反電動勢E的特殊負荷，其等值電感L>>電解槽系列的等值電阻R，電解槽系列的時間常數(shù)τ=R/ωL。一般的電解槽系列的L、R可以測定，時間常數(shù)τ約在0.5～1s之間，即電解槽系列的能量完全釋放約需0.5～1s。
基于以上認識，可以提出以下兩種解決辦法。
⑴斜降法。該法主要針對單臺機組出現(xiàn)故障跳閘而設(shè)計。其目的是為了在故障跳閘狀態(tài)下確保機組零電流分閘，而不損壞機組元件。該法主要針對的故障有：降壓變壓器主油箱油的高溫（≥105℃）和高壓力以及重瓦斯，有載開關(guān)的高壓力和重瓦斯，整流變壓器的重瓦斯和高壓力及高油溫（≥105℃），純水系統(tǒng)的去離子水高溫和冷卻水低流量（≤420L/Min）及膨脹桶低液位，整流器同一橋臂兩個快速熔斷器熔斷或橋臂溫度太高，PSR系統(tǒng)故障跳閘和本機組同步電壓低跳閘等。當(dāng)出現(xiàn)上述故障時，故障機組PSR將發(fā)出斜降指令，使得本機組電流由運行值平穩(wěn)下降為零。
⑵續(xù)流法。這是PGAC采取的應(yīng)對措施中最重要的一個辦法。該辦法是為了解決系統(tǒng)公共故障而設(shè)計的。它主要針對的故障有：直流母線開路，機組逆流保護繼電器動作，緊急故障跳閘，整流系統(tǒng)高壓側(cè)掉電（U≤設(shè)定值），電力系統(tǒng)低頻保護（f≤設(shè)定值）等。一旦出現(xiàn)上述任一故障，整流系統(tǒng)將進行續(xù)流操作，如出現(xiàn)公共跳閘信號時，公共跳閘及續(xù)流啟動回路將自動給每臺機組發(fā)出跳閘指令及續(xù)流啟動信號，從而雙筒葉濾機設(shè)計中進行了改進，具體方案如下。⑴減少接觸面積，提高濾筒與濾頭的密封效果。
將濾頭與濾筒的接觸由面接觸改為環(huán)接觸，減少了接觸面積，增強了承受壓強的能力（見圖2）。
在此方案的基礎(chǔ)上, 通過計算對改進后的密封形式與先前密封形式所承受壓強的能力作了進一步的比較。計算結(jié)果表明，改進后的密封形式所承受的壓強大于改進前的密封形式所承受的壓強。
⑵ 采用新的惰輪形式。 針對圓柱面惰輪的不可靠性，把惰輪的形式改為鏈輪式。鏈輪式惰輪不僅對鏈條有支撐作用，而且有限位作用（見圖3） 。鏈條正常情況下僅在合理的范圍內(nèi)移動，不會出現(xiàn)鏈條脫離鏈輪的情況，從而保證了傳動裝置的正常運行。
⑶ 壓力表、安全閥的管路與筒體間接接觸。在筒體增設(shè)一筒狀裝置，將壓力表、安全閥的管路安裝在筒狀裝置上，同時采用隔膜式壓力表（見圖4） 。
⑷ 增設(shè)密封圈，加強濾片與出液管的可靠性。
在濾片與出液管之間增設(shè)一錐形密封圈，不僅使濾片與出液管的連接方便， 增強了濾片與出液管的一體性，而且密封效果佳（見圖 5）
3 結(jié)論
⑴我廠385m2葉濾機采用減少濾頭與濾筒的接觸面積的形式，效果良好，75平方米雙筒葉濾機與385m2葉濾機工作狀況相近，功效優(yōu)于42，50平方米雙筒葉濾機。
⑵鏈輪式惰輪在第二氧化鋁廠實際生產(chǎn)中應(yīng)用，功能優(yōu)于圓柱面惰輪，使用效果反映良好。
⑶2001年我為河南一用戶生產(chǎn)的50平方米雙筒葉濾機，出液管與濾片之間出現(xiàn)漏料現(xiàn)象，后在出液管與濾片之間增設(shè)錐形密封圈，反映良好。
⑷壓力表、安全閥的管路設(shè)計方案是在現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上形成的，經(jīng)評審，安全附件能正常工作。同時在實際生產(chǎn)中使用效果良好。
⑸按照以上方案設(shè)計制造，投入生產(chǎn)的4臺75平方米雙筒葉濾機達到了用戶的要求。不僅增加了我廠產(chǎn)品的種類，而且已為我廠創(chuàng)造了32萬元經(jīng)濟效益。
