通用化工电解安装使用说明书

出厂文件注意保存西安中电变压整流器厂技术资料全数字晶闸管电解整流装置通用化工电解安装使用说明书西安中电变压整流器厂2008．06．18KHS-（）KA/（）V全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书目录1概述————————————————————————------31.1.用途与特点1.2.引用技术标准1.3.装置型号意义1.4.主要技术规格1.5.使用条件2.安装使用要求----------------------------------------------53.系统组成原理----------------------------------------------63.1.整流主电路工作原理3.2.自动调节控制系统概况3.3.稳流触发系统工作原理3.4.PLC控制系统工作原理3.5.整流机组保护工作原理3.6.整流系统的仪表显示界面与按钮3.7.控制电源分配3.8.电量检测电路4.电流控制方式---------------------------------------------164.1.触摸屏电流给定1)电流给定状态设置2)本地电流自动给定3)本地电流手动给定4)本地有载档位升降4.2.上级计算机给定4.3.开关量给定5.本控触摸屏操作-------------------------------------------171)首页2)管理3)操作4)状态5)显示6)报警6.上级计算机操作-------------------------------------------216.1.开机与关机6.2.操作显示界面6.3.安装和接线6.4.注意事项和日常维护7.装置调试------------------------------------------------247.1.概述7.2.一般检查1)外观检查2)绝缘检查3)水路检查7.3.通电检查7.4.系统调试1)检查2)轻载试验3)重载试验4)负载试验5)正常运行8.维护使用-------------------------------------------------268.1.操作程序8.2.一般维护8.3.PLC的维护和诊断8.4.故障停机后的检查与处理9.包装运输-------------------------------------------------2710.技术资料-------------------------------------------------2711.备品备件-------------------------------------------------2712.附录-----------------------------------------------------27附录1全数字电解电源触发调节控制系统应用与特点----------------------28附录2附图--------------------------------------------------39附录3全数字软件触发器操作手册KHS-（）KA/（）V西安中电变压整流器厂全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书第3/39页1概述1.1.用途与特点KHS系列全数字晶闸管电解整流装置适用于电化学及其它性质类似负荷作直流电源使用，是国内新一代电化学用电解整流装置。具有如下功能与特点:1)主电路采用全新结构使用方便、性能稳定、运行可靠;2)触发器采用全数字式软件触发器;3)机组稳流系统采用全数字式计算机控制;4)热互备冗余系统采用全数字式计算机控制;5)信号处理系统采用全数字式DSP与PSD系统;6)全局控制处理采用可编程控制器;7)本地控制采用全彩触摸屏，数据总线为RS485/PPI;8)远程控制采用上级计算机，数据总线为RS485/PROFIBUS、RS485/MODBUS;9)触发器热互备总线采用高速现场总线CAN;1.2.引用技术标准KHS系列全数字晶闸管电解整流装置满足如下技术标准:1)GB/T3859-93《半导体电力变流器》2)JB/T8740-98《电化学用整流器》;3)JB5833-93《电力变流器用纯水冷却装置》4)IEC-146《国际电工标准》5)GB/T2900.32《电工术语电力半导体器件》6)GB/T2900.32《电工术语电力电子技术》7)JB4276《电力变流器包装技术条件》8)GB/T13384《机电产品包装通用技术条件》9)GB10236《半导体变流器与电网相互干扰及其防护方法导则》10)JB1505《半导体电力变流器型号编制方法》11)GB4208《外壳防护等级的分类》12)GB/T17950《半导体变流器》13)GB/T16859《阀器件堆、装置和电力变流设备的端子标记》14)GB/T13422《半导体电力变流器——电器实验方法》15)GB/T8446《电力半导体器件用散热器》16)GB/Z18509《电磁兼容电磁兼容标准起草导则》17)GB/Z18039《电磁兼容》KHS-（）KA/（）V西安中电变压整流器厂全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书第4/39页1.3.装置型号意义型号:KHS–XXXKA/XXXV其中:K晶闸管装置代码H电化学代码S强迫水冷代码XXX额定直流电流XXX额定直流电压1.4.主要技术规格a.电网电压交流35KV,3相,50HZb.整流变压器型号:容量:XXXKVA型式容量:XXXKVA网侧电压:35KV,3相,50HZ网侧电流:XXXA阀侧电压:XXXV阀侧电流:XXXA接法:短路阻抗:≤8%冷却:c.整流器额定直流电流XXXKA,直流电压XXXVd.负载性质电解槽,连续运行e.冷却方式强迫水冷f.控制方式手动与自动,开环与闭环,本控与远控,触发系统热互备。g.联结方式1.5.使用条件a.海拔高度不超过1000米;b.室内空气温度－10℃～＋40℃;c.空气昀大相对湿度不大于90%(在相当于空气温度20±5℃时);d.没有导电及易爆尘埃,以及没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽的场所;e.无剧烈振动的冲击以及垂直倾斜度不超过5%的场所;f.环境温度变化率不超过5℃/h,相对湿度变化率每小时不超过5%;g.交流电网电压波形为正弦波,(当实际电压的瞬时值a与基波电压的瞬时值b昀大偏差不大于基波电压峰值c的5%时,即|a-b|≤0.05c,即认为电压波形为正弦波);h.电压波动范围电压幅值的持续波动范围不超过额定值的±5%,短暂波动(小于1S)不超过±10%瞬时波动(例如在换相过程中)不超过基波峰值的20%;i.户内装置,室内通风良好。KHS-（）KA/（）V西安中电变压整流器厂全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书第5/39页2.安装使用要求KHS系列整流系统安装使用前请详细阅读本说明书,掌握基本要求,明确注意事项,确认操作规程!1)安装要求A.整流柜应安装于户内,安放处地面应干燥,符合环境要求,布局合理以便维护与检修。安装场地基础应牢固，柜体通过绝缘子与基础固定。进出整流柜内的母线应通过一段软连接与柜内母线连接，并另设支撑架承重，防止剧烈振动与冲击。B.开箱后安装前注意事项：*开箱后整流器勿留放户外；*检查柜内易损易碎件和元器件，是否有因运输而被损坏现象。检查各连接处的紧固件、焊点、接头等有无因运输而松动。检查各元件的压板变形是否一致，有明显不同应予调整。*检查水路与管道是否有扭折、弯死与脱落现象。C.电气安装前，主回路及辅助回路用1000V兆欧表检查其与柜壳之间的绝缘电阻。当相对湿度不大于85%时，主回路对柜壳的绝缘电阻应不小于4MΩ。（试验时注意保护好可控柜或二极管、电容器及二次敏感部件，将可控柜或二极管阳极与阴极、控制极与阴极、电容器两端短接）D.根据电气原理图对各部分进行电气连接。E.严格按照图纸要求连接电源地、铁芯地、柜壳地等，防止因接地不正确使系统过电压无法泄放，或造成人身伤害。F.整流柜交流进线母排与直流汇流母线进出方式参见相关技术要求。G.整流柜总汇水管采用不锈钢管制成，整流柜安装时，用户应采用一段长度不小于1.5m的绝缘软管与汇水管连接。整流柜与冷却器之间的水路应选用不锈钢管或胶管，应为各单柜设阀门及流量计以控制调节水量与压力。2)水质要求A.送入整流柜的冷却水须为去离子水;B.冷却水硬度（以炭酸钙计）不超过0.03mg/L;C.冷却水电导率不大于0.5mS/m;D.冷却水酸碱度(PH值)为7-8;E.不溶解沉淀物不超过0.03mg/L;F.进水口压力不高于0.25MPa,不低于0.15MPa;G.冷却水流量不小于30m³/hH.整流柜损耗功率所产生的热量主要由冷却水带走,要求进出口循环水温差不超过5°C,进出口冷却水温差不超过4°C。KHS-（）KA/（）V西安中电变压整流器厂全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书第6/39页3.系统组成原理KHS系列整流系统主要由整流主电路、稳流触发电路、PLC控制电路、网络控制结构、控制电源分配供给及电量检测电路等组成。3.1.整流主电路工作原理整流主电路工作原理是将高压供电电网提供的高压交流电经调压变压器和有载分接开关降压调压后，经整流变压器进行降压，再经晶闸管整流器进行细调后，将交流电能转换为直流电能，为工艺电解槽提供直流电流，以满足负载对直流电源的要求。在整个电力变换过程中，降压调压变压器和有载分接开关主要完成交流电压有级调节，即粗调。以确保运行中网侧平均功率因数满足供电部门对用电用户的要求。晶闸管整流器是将交流电流在触发器的控制下，将交流电流整流为直流电流，并实现直流电流与功率因数（控制角）的细调，以满足电解工艺过程对电流大小和电流稳定度的要求。对于三相桥整流电路，若有载调档开关处于某一档时，整流变压器的输出电压为U2，整流器的输出直流电压Ud=1.35·U2·COSα，当电解槽负载的等效电阻为Rd时，按照欧姆定律，整个直流回路中的直流电流Id=Ud/Rd=1.35·U2·COSα/Rd。因此有载分接开关用来调节U2（粗调），晶闸管触发器用来调节COSα（细调），二者均是调节直流电压Ud。3.2.自动调节控制系统概况自动控制系统的电流给定、给定软启动、调节器、触发器、逻辑控制器与检测单元均由计算机及软件包实现，脉冲功放采用双窄脉冲调制低功耗输出，系统电量反馈检测采用超小型传感器，系统工作电源采用多路开关调制电源。自动控制回路可使整流系统在自动、手动工作方式下实现开环、稳流运行。手动工作方式是指整流器的电流是人为给定调节。用户根据系统需要设定给定值来调节直流电流输出。自动工作方式是指整流器的电流属自动给定调节，当系统某一物理量需要控制在某一范围内时，均可采用自动工作方式进行控制。将物理量通过传感器转换成电流信号。电流信号输入自动控制系统，则整流器的电流给定信号便是物理量的大小。一般自动工作方式称为大闭环自动控制。开环、稳流是指整流器本身的工作方式，在自动、手动方式下均可实现。开环工作方式，电流给定不经过任何处理与变换直接控制可控整流器，电解槽的电流受电网波动、负载变化影响较大。稳流工作方式下电流给定要与反映电流变化的反馈值综合比较后控制可控整流器，此种情况下调节电流给定，电解槽负载电流变化平稳。并且受电网波动、负载变化等外界因素影响较小。3.3.稳流触发系统工作原理1)稳流系统稳流控制系统是采用自动闭环负反馈调节原理，即PI调节器。先将直流电流测量装置测得的直流电流值信号If与直流电流给定信号Ig进行综合比较（ΔI=Ig-If）在将比较后的偏差ΔI作为PI调节器的输入量，PI调节器进行比例积分运算进行偏差校正，用其输出控制触发器调节控制角α。其过程达到调节直流输出电压Ud=1.35·U2·COSα，保持电流恒定使实际输出电流值跟踪电流给定值的目的。西安KHS-（）KA/（）V西安中电变压整流器厂全数字晶闸管电解整流装置安装使用说明书第7/39页中电稳流控制系统采用全数字式计算机软件实现调节与稳流控制系统。2)触发系统触发系统是采用正弦波同步计算机软件锁相环原理产生触发晶闸管的脉冲，即触发器。先将交流电