孔磊，馬建利

（山東濰坊亞星化學股份有限公司，山東濰坊261031）

ALSTOM整流裝置及配套設備故障的分析與處理

孔磊，馬建利

（山東濰坊亞星化學股份有限公司，山東濰坊261031）

介紹了ALSTOM整流裝置及配套設備在運行中產(chǎn)生故障的原因及處理措施。關鍵詞：ALSTOM整流裝置；故障；分析；處理措施

亞星化學股份有限公司12萬t/a離子膜燒堿裝置采用德國Krupp Uhde公司BM－2.7型離子膜電解槽，6臺整流機組及配套設備全部從德國ALSTOM公司引進（整流變壓器由國內(nèi)廠家提供）。設備主要技術參數(shù)為三相橋式整流機組，額定容量6 104 kVA、直流電壓200~436 V、額定直流電流14 kA、每橋臂4只可控硅元件（2 500 A/600 V）并聯(lián)運行，無離子水單臺機組內(nèi)閉路循環(huán)冷卻。每臺機組主要配套設備為控制柜（H01）、阻尼柜（H11）、極化整流器、換熱器各1臺、直流隔離開關2臺、配套整流變壓器8 024/7 820 kVA，CM型35檔有載開關。

2003年一期6萬t/a裝置投產(chǎn)，2005年二期6萬t/a裝置投產(chǎn)。運行幾年來，整流裝置與配套設備發(fā)生了一些故障，經(jīng)處理得到了解決。在分析和處理故障過程中，越來越意識到要盡可能地收集相關和當時認為不相關的異常信息以利于排除故障。

1 整流裝置故障及處理方法

1.1 單路脈沖丟失的故障及處理方法

2008年1月，整流機組C在電槽第1次換膜完成后送電，當直流電流設定值為5.4 kA時，實際測量值只能達到3.6 kA，DCS室微機畫面上機組C直流電流曲線波動劇烈但有規(guī)律。初步判斷為整流機組部分橋臂導通故障?，F(xiàn)場檢查整流機組，所有的24只可控硅元件及快熔無損壞跡象，整流機組控制柜（H01）內(nèi)的脈沖傳送器6路脈沖監(jiān)視燈全部正常，機組無報警，阻尼柜（H11）內(nèi)脈沖接收器六路脈沖監(jiān)視燈第4路略微黯淡、閃爍。通過備件替換檢查，最終判斷故障原因為脈沖信號傳輸光纜接受端接口卡簧較軟，安裝時角度略有傾斜，導致脈沖接收器端口與光纜接口未對正或間隙較大，從而導致脈沖信號強度不足，造成了單路脈沖丟失，直流電流降低約1/3左右。

1.2脈沖全部丟失

2008年3月至6月，1臺整流機組多次出現(xiàn)電流波動。最嚴重時，電流從滿負荷13.5 kA迅速降至零，又升至12 kA，其整個過程只有約2 s，10 kV配電室、整流室、DCS室沒有任何有效的報警信息，而且絕大多數(shù)情況下，出現(xiàn)故障后不需要人工干預，故障即在短時間內(nèi)自動消除，或因為其他工藝連鎖條件造成停車后，馬上就可復位開車。分析故障原因很簡單，即觸點、端子接觸不良，或是PLC程序錯誤造成脈沖封鎖，但要準確定位故障位置很難。在對多次故障現(xiàn)象收集、整理的基礎上，通過檢查、監(jiān)控，最終發(fā)現(xiàn)是因為整流機組控制柜脈沖驅(qū)動器工作電源零線接觸不良，導致6路觸發(fā)脈沖全部丟失，造成了直流電流瞬間消失故障。將6臺機組類似接線由插接式全部改為壓接、焊接式后，未再發(fā)生同樣問題。

2 配套設備的故障及處理方法

2.1 整流變壓器異常發(fā)熱

一期裝置投運不久，發(fā)現(xiàn)整流變壓器二次出線箱局部異常發(fā)熱。初步分析認為是出線箱與變壓器本體箱為直角連接，可能存在油循環(huán)不暢，散熱不好等現(xiàn)象，未特別關注。但在二期裝置投運，特別是油水換熱器經(jīng)過長時間運行，換熱效率下降后，發(fā)現(xiàn)整流變壓器二次出線箱局部發(fā)熱問題嚴重。經(jīng)過測量，發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點最高表面溫度已達到160℃，鋼板漆面出現(xiàn)焦化脫落，變壓器二次側(cè)低壓引線導電排與環(huán)氧樹脂護套已經(jīng)剝離，開始從裂縫處滲油。這種情況導致的直接結果是密封膠墊老化迅速，變壓器漏油嚴重；變壓器油在溫度達到或超過130℃時，油質(zhì)惡化迅速；變壓器空載損耗較高。

引起以上問題的原因在于整流變壓器內(nèi)的鋼板材質(zhì)本應該為不導磁鋼的鋼板，實際為普通鋼板鑲嵌了寬度約10 cm的一條不銹鋼板，而且不銹鋼板長度不夠，還未將普通鋼板分為上下2部分（見圖1）。到2009年5月，把6臺整流變壓器二次出線箱的鋼板材質(zhì)全部更換為0Cr18Ni9Ti的不銹鋼板，同時，更換了變壓器二次側(cè)的低壓引線導電排環(huán)氧樹脂護套和密封膠墊，變壓器改造效果顯著，至今運行良好。

2.2 單槽停車

2009年4月，在對整流變壓器C改造完畢，投入運行當天，先后出現(xiàn)2次單槽停車，停車原因信息在DCS室微機上沒有顯示。觀察電槽C運行電流曲線記錄發(fā)現(xiàn)，在運行直流電流為12 kA時，電壓曲線有近10 V的波動，電流曲線穩(wěn)定?，F(xiàn)場檢查整流機組無異常，機組在停車后就可立即復位成功，具備送電條件，決定送電檢測有關數(shù)據(jù)。在整流變壓器C送電成功，而直流設定值仍然為零的情況下，一個之前忽略了的奇怪現(xiàn)象引起了注意，即DCS室微機顯示，電解槽A燒堿電磁流量計記錄曲線出現(xiàn)劇烈波動，鹽水流量計也有波動，但幅值要小一些。使用示波器檢測整流機組C的直流輸出電壓波形，發(fā)現(xiàn)在沒有觸發(fā)脈沖的情況下，可以看到1 000 V左右微秒級波長的尖銳鋸齒波。斷開直流隔離開關后，電磁流量計干擾消失，尖銳鋸齒波同時消失。經(jīng)過再次仔細對整流機組、整流變壓器和真空斷路器的檢查，發(fā)現(xiàn)是在變壓器改造完成，有關試驗結束后，在連接整流變壓器與整流機組的銅排時，操作人員將1個不銹鋼螺絲遺失在銅排的下側(cè)。系統(tǒng)運行時，整流變壓器低壓側(cè)a相小電流間歇性對地放電，造成電壓波形嚴重畸變，其中某個頻率的高次諧波可以不經(jīng)觸發(fā)而直接穿過可控硅元件。通過整流機組的諧波流經(jīng)電槽、電磁流量計，再通過流量計流入接地極，最終回到整流變壓器接地極，與a相接地點形成回路。本次故障中，燒堿流量電磁流量計出現(xiàn)劇烈波動，應該是由儀表接地不獨立，與動力系統(tǒng)共地而受到諧波干擾造成的。

3 縮短停車檢修時間的方法

（1）分析故障信息，將系統(tǒng)劃分為幾部分，縮小查找范圍。

（2）借鑒電腦維修同類板卡替代試用方法，可以迅速解決絕大多數(shù)“腦部”問題。

（3）必要時，允許設備“帶病”運行，輔助使用必要的儀器對運行進行監(jiān)控，可以發(fā)現(xiàn)異常，這對故障排除幫助較大。

（4）充分利用企業(yè)大修時間，做好除塵、除濕等保養(yǎng)工作。

Analysisandmeasuresof faultsof ALSTOM rectifier and complete setsof equipments

KONG Lei,MA Jian-li
(ShandongWeifang Yaxing ChemicalCo.,Ltd.,Weifang 261031,China)

Analysisandmeasuresof the operating trouble of ALSTOM rectifier and auxiliary equipmentwere introduced.

ALSTOM rectifier;operating trouble;analysis;measures

book=6,ebook=109

TM461

B

1009－1785(2010)07－0006-02

2010-04-04