２０１１正 有色金属 ７３ 一起整流柜事故浅析 张福欣 （众和股份有限公司 乌鲁木齐８３００１３） 某公司精铝８０ ｋＡ系列电流由３台ＺＨＳＦＰ 单柜电流为２０．８ ｋＡ，１１０３机组保护跳闸。 Ｔｋ一２５０００／１１０整流变压器即ｌ１０１机组、１１０２机组、 经检查发现ｌ １０３Ａ柜第６～１２桥有灼烧痕迹， １ １０３机组及其整流装置组成。三台整流变压器移相 １１０３Ｂ柜每１桥第２个元件处有灼烧痕迹、１１０３Ａ柜 角为＋２０ ｏＣ，０℃，一２０℃，为２４脉波整流变压器。其 第８，９、１０桥换相过电压电容爆炸，Ａ柜上部一组操 中１ １０３机组整流装置型号为ＺＨＳ一２１ＫＡ／５１０ Ｖ，分 作过电压熔断器弹开，电容爆炸，１１０３整流柜Ａ柜二 Ａ、Ｂ柜，共２４桥臂，每支桥臂有４个元件，控制部分 极管、快熔各有１２个损坏，部分线路烧坏。 采用ＰＬＣ远程显示于上位机，其整流装置采用三相 桥式同相逆并联连接整流电路，１ １０３整流装置具有 ２原因分析 过流、过电压、短路、臂温高、水压低、水温高等保护。 其中换相过电压保护采用ＣＦ４８一ｌｕＦ／ｌＯ００电容进行 保护。 图２第８桥换相过电压电容爆炸图 图１相过电压电路原理图 １ 故障现象 ２００９年６月３日及６月２６ １３供精铝８０ ｋＡ用 电１１０３机组整流柜Ａ柜１１桥臂、２桥臂各有一个换 相过电压电容器出现鼓肚现象，两次分别与整流柜 生产厂家联系后答复是由于电容器质量有问题造成 的，建议更换，因此车间对损坏的两只电容器进行了 图３操作过电压回路损坏图 更换；２００９年７月３０ １３ １时０２分，控制室１１０ 经过全面分析，三次故障发生时，天气状况良 ｋＶ电脑监视系统来“１１０３机组过流一段延时Ｉ” 好，排除雷电冲击引起的故障，认为有以下２点原因 “１１０３整流柜Ａ柜过压保护故障”、“１１０３整流柜Ａ 造成该事故的发生。 柜快熔坏一”、“１１０３整流柜Ａ柜快熔坏二”、“１１０３Ａ ２．１电容器质量及安装位置 柜母线过热保护”、“１ １０３Ａ柜臂温高”音响保护报警， 由于不合格整流元件比例较高，且在事故时发 １１０３整流柜单柜电流指示为零，１１０１、１１０２整流柜 生炸裂现象，电弧喷出引起事故扩大。整流元件整体 ７４ 张福欣：一起整流柜事故浅析 第２期 质量有一定的缺陷，加上电容器安装位置距离桥臂 虑到由于换相过电压用电容器质量、安装位置、过电 过近，是造成事故和事故扩大的主要原因。 ２．２过电压 压引起的故障，将Ａ、Ｂ柜换相过电压用电容器全部 重新更换，在整流元件保护上提供了保证，并将电容 过电压一般分为两类，外部过电压和内部过电 器安装位置进行了重新选择安装。 压。外过电压是雷击引起的。经查记录，三次故障发 生时，天气状况良好，排除雷电冲击引起的故障。 内过电压是由于电力系统中的参数发生变化 时，电磁能振荡和积聚引起的。当硅整流元件正向导 ４ 建议 后期应对换相过电压吸收电路中的电容加串快 速熔断器，这样当发生故障时，快熔可用来分断故障 电时，元件内部充满正载流子，在电源换相的瞬间， 支路短路电流，隔离故障支路与电容器完好的部分。 尽管阳极电流减小到零值，但整流元件Ｐ—Ｎ结中存 快熔上的微动开关作为快熔好坏的标志，用来检测 在剩余载流子，此时加上反向电压的作用，它将改变 组件和快熔是否损坏。 方向产生一个反向冲击电流，由于换相时间极短，电 流变化很高，因而引起换相过电压，其值可达正常工 ５ 整流柜事故预防的思考 作电压峰值的５－６倍；在运行中整流器阀侧和直流 侧端子可能出现重复和不重复瞬态浪涌过电压及能 因整件元件爆炸而引起整流柜发生直流短路 量。为了防止硅元件在承受换相电压时产生过电压 时，如果不能及时切除事故机组或短路点电弧不能 而遭受到损坏，故必须在阳极与阴极之间并接电容 及时自动熄灭，肯定会造成事故扩大引起整个整流 保护，因为电容两端电压不会突变，所以它能吸收浪 供电系统停电的重大事故。因此有必要在整流所的 涌电压。由于过电压引起电容击穿，电容因温度过 直流系统内设置完善可靠的逆流保护。 高，然后炸裂，炸裂的电容器金属外壳在瞬间导致整 根据近年发生较多的因整流元件击穿起弧而引 流柜桥臂间出现严重的拉弧，造成事故的发生。 起的事故，有必要在整流柜内加装弧光探测保护装 置，当柜内有微小弧光产生时就迅速切断运行的整 ３ 解决方案 流机组，使故障尽早发现或将故障限定在最小范围 内，尽可能的减小损失。 根据上述事故原因的分析，我公司在整流装置 在采用先进技术的同时，设计、生产和使用单位 中采取了相应的预防措施。 应共同在制造、安装和调试过程中，提高产品质量和 （１）对损坏的二极管、快速熔断器、压敏电阻、臂 控制保护的可靠性，最大限度的减少事故隐患，控制 温继电器及水散热器等损坏的元件全部更换。 和杜绝事故的发生。 （２）这次事故发生在１ １０３机组Ａ柜整流柜，但考 收稿：２０１０－０６－１８ 有色打造销售收入５００亿企业集团 随着天气逐渐转暖，有色集团６０万吨磷 的现代化矿山建设项目。这项工程相当于再造了两 肥项目和２Ｏ万吨铅锌冶炼项目的前期工作已经完 个喀拉通克铜镍矿。项目达产后可形成年产镍１万 成即将全面开工；阿希金矿的金精矿焙烧项目、特 吨、铜１．５万吨、硫酸２０万吨的能力，实现产值 克斯的金属镁项目、可可托海的３＃脉地采和水电 ３０亿元以上，该项目中投入１．３１亿元建设的收尘 站扩建项目、金铬公司２０００ｔ采选工程等都在加紧 制酸系统将从根本上解决污染物排放问题。 前期准备工作，力争早日开工建设…… 在有色集团“十二五”规划中，产业链延伸的创 有色集团投资１２．７亿元，于去年底建成投产的 新技术、创新产品及深加工、精加工是重中之重。目 喀拉通克铜镍矿万吨镍技改扩建工程便是一个很好 的是实现“十二五”总资产２００亿元、销售收入５００ 的例证。该项工程是有色集团已建成项目中单体矿 亿元、利税１００亿元，职工收入翻一番的目标。 山投资最大、工程难度最大、效率最高、质量最好 摘自：日报网
