ABB整流装置在整流系统中的应用

刘增春（亚太森博（山东）浆纸有限公司，山东 日照 276800）

ABB整流装置在整流系统中的应用

刘增春（亚太森博（山东）浆纸有限公司，山东 日照 276800）

通过对亚太森博（山东）浆纸有限公司整流装置长期运行经验总结以及国内同期整流装置比较，分析了该整流装置的运行特点。

ABB；整流变压器；晶闸管整流器；控制器

亚太森博（山东）浆纸有限公司目前采用漂白硫酸盐化学木浆生产工艺生产木浆。化学品车间采用氯酸盐电解槽生产ClO2，用作化学漂白剂，电解槽配套整流装置引进ABB公司整流技术，设备全部采用ABB公司产品。其中，整流变压器选用KCAU 52NC型，油-水循环冷却式整流变压器；整流器MCR410型；控制系统采用AC 800 PEC。根据工艺设计要求，3台电解槽配套3套整流装置，通过DCS系统在控制室集中控制运行。3套整流装置自2009年同期运行至今，运行平稳，现就其应用及运行状况做以下介绍。

1 整流变压器

1.1 ABB整流变压器主要技术参数

额定功率：16 000/2×8 280，kVA；

额定电压：35 000+2×2.5%/2×325.1，V；

额定电流：264/2×14 700，A；

连接组别：Dd0+Yd1；

冷去方式：OFWF；

阻抗电压：8.0%；

负载损耗：132 kW。

1.2 应用及运行状况

整流变压器采用室内安装，变压器基础下面设集油坑与室外集油池相连，为保证事故状态下变压器油快速流出，室内基础平面高出室外1.2 m，对建筑物结构及最初整流变压器的安装构成了一定的影响。由于采用油/水循环冷却方式，运行时整流变压器室内温升不高，为了确保变压器室散热，变压器室门、窗均采用百叶窗形式，并配备轴流风机做机械通风。整流变压器高压侧配置35 000 V+2×2.5%无载调压开关，由于整流变压器进线35 kV电源引自厂区内110 kV变压器，而110 kV系统为厂区自发电系统，因此，35 kV电压波动较小，通过调节整流器控制角即可满足电解槽电压要求。相对于国内多数整流变压器，由于受外部电压波动影响较大，基本采用有载调压开关，通过有载调压，来满足电解槽电压要求。通过长期运行实践来看，该无载开关设计能满足电解槽电压要求，能够保证整流器安全、高效运行。目前，该整流变压器运行一直较为平稳，除了常规检修外，尚无重大检修。值得注意是，整流变压器油/水循环冷却系统，水、油循环泵要做好定期切换、维保工作，以避免因冷却系统故障造成的停车。

2 晶闸管整流器

ABB公司MCR410系列整流器采用集成箱式结构，具有设计结构紧凑，维保简洁的特点。整个箱体分隔成2个室：整流室和控制室。整流室安装设备包括：晶闸管元件、水冷系统、母排及系统保护设备等。控制室主要布置控制、显示、传输以及控制电源等设备。

2.1 晶闸管整流器性能参数及运行状况

MCR410整流器采用2组6脉波整流方式，等效12脉波，进线桥臂共计12只（整流变星形组、三角形组各6组线），单只桥臂并联4只晶闸管元件，其中1只视作冗余元件，整套机组共计48只元件。整流器额定输出电压：DC 400V；额定输出电流：2×18 kA。整流器采用ABB纯水冷却装置进行循环冷却，水压：3.5 bar；流量：360 L/min；纯水装置对水温、水压、流量、电导率4组参数设置报警和跳闸信号，以确保整流器安全、高效运行。考虑冬季停运期间防冻要求，纯水系统添加40%比例乙二醇作防冻液。整流器在初期运行阶段，由于纯水冷却装置运行一段时间后，纯水水质下降，电导率升高，必需更换纯水装置离子交换器中的树脂，由于更换树脂工序复杂、时间长，给机组运行和检修带来较大问题。后期通过从电解系统引入纯水管道，通过阀门与纯水冷却装置管道相连，利用电解系统高品质纯水直接加入整流器纯水冷却装置中。由于电解系统生产纯水稳定且品质较好，有效地的解决了整流器纯水装置更换树脂的问题，通过长期运行，该方案取得良好效果。另外，通过长期对整流器检修记录统计，整流器冷却水系统检修率占比较高，主要在纯水冷却循环泵故障、冷却水软管滴漏及水冷母排管口锈蚀、堵塞等。因此，在加强整流器运行参数监控的同时，做好上述纯水冷却装置的维保工作显得极为重要。

2.2 整流器控制及保护系统

整流器控制、保护系统采用ABB AC PEC800系统，该系统主要包括：PP836控制器、模拟信号输入、输出卡；数字信号输入、输出卡；直流电源24 V、48 V模块等；其中核心设备为PP836控制器，该控制器通过对35 kV高压开关、整流变、整流器、直流传感器、工艺系统等信号接收、处理，具有信号显示、故障记录、参数设置等多项功能，该控制器通过触摸键操作实现开机、停机以及电流升降。AC PEC800系统具有就地/远控转换模式，在远控模式下，通过PROFIBUS数据总线与控制室DCS系统相连，实现控制室集中操作控制。

该系统直流大电流测量采用ABB FOCS系列传感器。FOCS传感器采用0～20 mA模拟量输出，精度≤±0.1%，具有过流、反向电流检测及保护功能。FOCS传感器通过PowerLink接入AC PEC800控制系统，为控制系统提供直流电压、直流电流等信号，是AC PEC800控制系统的重要组成部分。

整流器在运行初期，由于控制系统部分参数设置不当，曾出现过脉冲封锁、电流失控等故障，经诊断分析，重新整定参数，问题得以解决，后期运行一直较为稳定。通过与国内同期整流控制系统对比，ACPEC800控制系统就整体性能而言，具有明显优势，主要体现在集成化高、控制、操作简便、行稳定等方面。

3 结语

由于ABB整流装置全部设备引自国外，在工程建设阶段投资成本较高，其设备价格远高于国内同类产品价格。在长期运行中，由于其性能稳定、安全高效，确保了电解槽安全稳定生产，对取得良好经济效益起到了重要作用。

Application and ABB rectifier in rectification system

LIU Zeng-chun
（Asia Symbol（Guangdong）Paper Co.,Ltd.,Rizhao 276800，China）

The long term operation of the rectifier is summed up and compared with the rectifier device at the same time，the operation characteristics of the rectifier device are analyzed.

ABB；rectifier transformer；thyristor rectifier；controller

TM461

B

1009－1785(2017)09-0007-02

2017-05-13