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1、 晶闸管整流装置晶闸管整流装置技技术术协协议议书书二 00 七年十二月第 1 页 共 28 页 附件附件 1 1 技术规范技术规范一、总则一、总则1 本技术协议书适用于铝硅钛合金示范项目五套整流器及其附属设备的设计、制造、试验、包装、运输、交货、现场验收等方面的技术要求及相关的伴随服务，供方应按照本技术协议书中所述条款，在工程设计、制造、验收和培训等方面为需方提供满意的服务。2供方应完全遵从技术协议书的要求为需方提供优质的产品和满意的服务。3本技术协议中所采用的标准如与现行国标或 IEC 标准中的技术要求不一致时，应按较高标准执行。4整流器与变压器之间的配合问题，由需方协调设计单位、整流柜制造
2、厂、变压器制造厂进行图纸配合。二、使用条件二、使用条件1、环境条件：（1）年平均温度 6.6（2）最冷月平均温度及湿度 -13.0（3）最热月平均温度及湿度 21.9（4）极端最高温度 37.3（5）极端最低温度 -32.8（6）年最大降雨量 579mm（7）年平均降雨量 361.7mm（8）年平均降雨量 361.7mm（9）主要风向及其频率 冬季 C11.9% N18%全年 C21 N15%（10）冬季平均风速 3.0m/s（11）夏季平均风速 2.4m/s（12）大气压力 冬季 90.2kPa第 2 页 共 28 页 夏季 88.94kPa（13）最大积雪深度 22cm（14）日平均温度
3、5的天数 166d（15）标准冻深 1.6m（16）污秽等级： IV（重污秽区）（17）安装地点： 户内2、供电电网参数：（1）系统额定电压： 220 kV （2）频率：500.4HZ（3）系统电压范围：220-5% - 220 +5% kV（4）系统接地方式：大电流有效接地系统（5）220KV 母线三相短路电流：Imax= A Imin= A3Imax= A 3Imin= A（6）爬电比距：3.1cm/KV三、装置用途：三、装置用途：铝电解生产直流电源四、电解系列参数四、电解系列参数系列直流电流 330KA额定直流电压 660V五、配套的调压整流变压器参数五、配套的调压整流变压器参数1、5
4、台整流变压器移相为 0、6、12或（+27、-3）、（+21、-9）、（+15、-15）、（+9、-21）、（+3、-27）。2、单机组 12 脉波整流，正常情况下 5 套整流机组并联运行构成等效 60 脉波整流系统。当一台机组检修或故障退出运行时，其余 4 套整流机组并联运行并能保证整流输出 330kA/660V 容量。3、整流机组采用调压变压器调压，有载调压开关采用德国 MR 公司 54 级 VRC型有载开关连续调压做粗调，调压范围从 5105，晶闸管做细调。六、整流装置主要技术参数六、整流装置主要技术参数第 3 页 共 28 页 1、组成：每套整流机组由 2 台整流柜和 2 台稳流控制柜
5、组成。2、单机组额定电压：UdN660V，单机组额定电流：IdN244KA3、接线方式：三相桥式整流接线，同相逆并联，晶闸管整流。4、负载等级：II 级（100连续，150一分钟）5、整流元件：整流元件的电流富裕量应大于 3.5，电压富裕量应大于 3.5，选用 4 英寸低损耗大功率水冷式带防爆裂结构的晶闸管（KPC-3700A/3000V）。机组间整流柜均流系数95，柜内桥臂之间92，元件之间90。6、在额定电压和额定电流以及额定频率时变流装置效率99.5（各种损耗应满足 IEC 标准要求）。7、整流装置短路耐受能力：（1）短路热耐受能力：当有载开关（OLTC）在任意一档时，每台整流柜应能承受
6、持续时间 2 秒的交直流侧短路，并且交流铜母线温度不超过 250。（2）短路动稳定经受能力：当有载开关（OLTC）在任意一档时，每台整流柜应能承受由 IEC 标准规定的交流侧和直流侧短路测试电流值，并且整流柜自身以及柜内桥臂和辅助器件不产生变形和移位。（3）需方提供电源系统短路容量及整流变压器详细技术参数后，供方应提交变压器二次侧短路和直流侧短路电动力详细计算书以及主要元件选择的详细计算书。8、整流晶闸管采用国产优质元件，快速熔断器可选用西整熔断器厂产品，快速熔断器分断容量200KA，型号规格为 RSG-660V3000A。七、冷却方式：七、冷却方式：采用去离子水冷却系统，水水冷却方式。冷却装
7、置的冷却水量，进出口温度及整流柜发热量等相关参数由供方向设计方提供，所有与整流柜连接的进出口水管应采用 PVR 工程塑料管。整流柜冷却用支路水管采用日本进口产品，并能承受 1MPa 水压。八、整流器电压调节和稳流控制系统：八、整流器电压调节和稳流控制系统：1、整流机组设“远控”和“就地”控制两种方式，并采用 PLC 触摸液晶显示屏（10 寸）操作模式，每台整流柜各采用一套独立控制系统，机组采用PLC（莫迪康品牌）控制，除开关量模块外还应有模拟量输入输出模块和通讯第 4 页 共 28 页 模块，机组就地稳流控制柜中的 PLC 与主控室总控制柜中的 PLC 以及综合自动化（IAS）系统采用光纤通讯
8、，主控室总控制柜中的 PLC 与综合自动化（IAS）系统也采用光纤通讯（单模光纤，7 芯）。2、直流电流自动稳流控制系统。控制方式采用电流闭环稳流控制的 PLC 控制方式，稳流精度0.5，稳流控制设置：远控近控；总调分调，自动手动无扰动切换，切换设在就在控制柜上。反馈信号采用交直流两种反馈信号，当一种信号严重失真时自动切换到另一种信号上，在稳流控制柜上装逆流允许/不允许选择开关。3、正常情况下，由于电网电压波动和电解负载波动会引起电解系列电流变化，通过调节晶闸管控制角可使电解电流保持恒定，当电压调节超出控制角范围时，控制系统应发送上限或下限报警信号并自动对有载开（OLTC）进行上调或下调，每次
9、调节级数不超过一级。但当电流偏差超过规定范围时禁止对有载开关（OLTC）进行上调或下调。4、机组 PLC 应采集如下模拟信号：（1）整流 A 柜晶闸管控制角。（2）整流 B 柜柜晶闸管控制角。（3）整流 A 柜直流输出电流。（由传感器厂家提供 05V 和 420mA 信号）（4）整流 B 柜直流输出电流。（由传感器厂家提供 05V 和 420mA 信号）（5）整流 A 柜给定电流。（6）整流 B 柜给定电流。（7）整流 A 柜交流反馈电流。（由变压器厂家提供 AC01A 信号）（8）整流 B 柜交流反馈电流。（由变压器厂家提供 AC01A 信号）（9）整流机组直流电压。（10）整流柜进水温度。
10、（11）整流柜出水温度。（12）冷却水进水水压。（13）纯水电导率（由纯水器厂家提供 DC05V 信号）。所有信号都必须经信号隔离器送到 PLC。5、控制柜光纤接口：供方提供 2 路光纤通讯接口，1 路去综合自动化系统，1第 5 页 共 28 页 路去总控制柜，6、稳流柜内提供并安装 2 台电流变送器，变送器型号为 1 路 420mA 输入，两路 420mA 输出，工作电源为交流 220V。九、电量和非电量信号：九、电量和非电量信号：1、设以下信号和保护：（1）桥臂温度过高（跳闸）。（2）冷却水进水水压过低或断水（跳闸）以及纯水电导率高（报警信号）、电导率太高（跳闸）。（3）元件损坏二只以上（
11、跳闸）。（4）直流侧过负荷（报警信号）。（5）元件故障检出（报警信号）。（6）冷却水出水水温高（报警）、过高（跳闸）。（7）整流器绝缘故障显示（报警信号。）（8）柜内设操作过电压吸收，换向过电压吸收，直流侧过电压吸收，大气过电压吸收装置，快熔熔断报警。（9）控制电源监视（报警）。（10）触发系统异常保护（脉冲丢失，无给定和无反馈）（报警信号）。（11）设置反时限和无时限过流保护。（12）设置逆流保护装置动作，跳所有机组。（由传感器厂家提供无源接点）（13）机组 PLC 故障（跳闸）。（14）所有阻容吸收和压敏电阻保护回路设置熔断器熔断保护，并发接点信号（报警信号）。（15）汇流母排温度过高（跳
12、闸）。（16）纯水流量小（报警信号）、水流量太小（跳闸）。（由冷却器厂家提供无源接点）（17）纯水高位水箱水位低（报警信号）、低低信号（跳闸）。（由冷却器厂家提供无源接点）以上接点信号均为独立两路输出，并采用独立的接线端子。第 6 页 共 28 页 2、开关量输入输出信号：（1）向综合自动化系统发送整流器准备好信号。（2）对应机组高压侧断路器合分位信号。（由断路器厂家提供无源接点）（3）直流隔离刀合分位信号。（由刀开关厂家提供无源接点）（4）变压器油风冷却器运行和故障信号。（由冷却器厂家提供无源接点）（5）纯水冷却器运行和故障信号。（由冷却器厂家提供无源接点）（6）逆流允许和不允许信号。（7）
13、机组急停信号。（8）紧急情况下的断路器分闸信号。（9）有载开关升降控制。（10）有载开关档位显示。（由变压器厂家提供无源 BCD 编码接点）（11）有载开关运行信号。（由变压器厂家提供无源接点）以上接点信号采用独立的接线端子。按照 IEC 规定，上述没有提到的其它保护功能必须提供。十、总控制柜功能十、总控制柜功能1、与各机组稳流控制柜和综合自动化系统（IAS）通讯2、总调/分调功能切换3、各机组模拟量和开关量的采集及输出4、各机组平衡给定信号的设定5、各机组有载开关档位显示和故障显示6、各机组急停和总急停。7、总电流传感器（由传感器厂家提供）电流采集并构成系列总电流稳流控制系统以及系列直流电压
14、（三路：正负母线间，正母线到地，负母线到地）的采集。8、总控制柜采用 PLC（莫迪康品牌最新产品）控制，并采用触摸液晶显示屏（10 寸）操作模式，图形界面显示（每个机组）（1）实时工况（2）实时数据（3）故障查询第 7 页 共 28 页 （4）报警记录（5）操作记录（6）趋势图（7）帮助9、事件及故障声光报警系统内的全部操作、登录事件、状态变化及故障发生等全部即时弹出相应报警窗口，并进行不同声响提示。10、总控制柜光纤接口：供方提供 6 路光纤通讯接口，1 路去综合自动化系统，5 路去控制柜（通讯距离小于 100m）。11、总控制柜安装位置：安装在主控室，离整流室距离小于 100m。十一、结构
15、十一、结构1、型式：户内式，外壳防护等级为 IP44，离墙 600mm 安装，前后设门，柜内不设维修走廊。每机组分 A、B 两柜，控制柜放 A、B 整流柜一侧。整流柜为340020002600（以首次图纸会审后为准）；控制柜为 8006002000（以首次图纸会审后为准），总控柜尺寸、颜色与综自柜一致。2、整流柜绝缘安装，绝缘安装支柱瓷瓶由供方随机带，型号规格为 ZD-10F，扭力为 20Kn，总高度为 235mm（安装时埋入地面 85mm）。3、进出线：交流进线柜后下部引入，并且与整流变压器出线必须平行直线对齐，母线中心高度距柜底 780mm（暂定）直流出线由柜顶引出，正负母线引出段高度距柜顶 300mm。正、负母线各引出片数为 4 片铜母线或着铝母线 6 片，母线规格为 540mm20mm（以首次图纸会审后为准）。引出端母线由供方配套提供。4、控制柜电流、电压表采用 4 位半数字显示。5、整流柜和控制柜里的低压元器件采用施耐德公司产品，端子排采用凤凰端子，导体采用铜或铜合金，抗振动，免维护。端子间及端子对地应能承受交流2000V(有效值)1min 耐压。6、柜体材质：控制柜、稳流柜、总控制柜采用冷轧钢质材料柜体
