淺談電解鋁供電整流系統的優化改造

姬九軍

（山西兆豐鋁電有限責任公司，山西陽泉 045200）

0 引言

電解鋁行業在目前各個工業行業中的發展中，屬于較快發展的一個行業，但是由于當前各個行業中的更快發展與進步，對電解鋁供電整流系統提出了及時優化、改造與更新的更高需求，這為電解鋁行業的長遠發展提出了一個必答的難題。如果無法解出電解鋁供電整流系統及時優化與改造的難題，就有可能使得電解鋁行業的供電整流系統存在嚴重的技術缺陷和安全隱患。針對電解鋁供電整流系統的進一步發展進步與優化改造的分析，結合電解鋁供電整流系統存在的一些缺點與不足，對電解鋁行業目前的供電整流系統在未來可能會得到優化與改造的部分內容進行多角度和多方面的探討與分析。

1 供電整流系統優化改造的必要性

在經濟社會發展對電解鋁行業的不斷推動和科學技術發展對電解鋁行業的不斷支持的同時，電解鋁行業憑借著對金屬鋁有著較大的需求量情況將電解鋁行業與當前較為先進的技術相結合，創新出了電解鋁供電整流系統，進而在新興工業行業中嶄露頭角。在社會發展中所形成的對電解鋁與供電的巨大需求量的推動與引導下，電解鋁行業得以取得可喜的發展與較大的進步，在當前各個工業行業中實現較快的發展。

但是在電解鋁行業取得眾多的可喜成就和大好的形勢下，不可否認的一個實際情況就是當前電解鋁行業的發展還不夠成熟，經濟社會發展對電解鋁行業目前的所應用的系統提出更高的要求，電解鋁行業也面臨著進一步發展的新需求。這對目前發展還未成熟的電解鋁行業來說無疑是一個阻礙，但是不可否認的是這也是電解鋁行業實現長遠發展的一個重要推動力。

所以目前在電解鋁行業的相關從業人員和大量的技術人員要提高對于電解鋁供電整流系統的優化意識，并積極吸引電解鋁行業的相關有效經驗、引進國內外的相關技術，不斷提出與增加對電解鋁整流系統的有效建議和提議，從而使得電解鋁行業所應用的整流系統進行逐步的加強和優化改造。

2 電解鋁整流系統的特點

在電解鋁行業的不斷的進步與持續發展以后，各行業的發展新形勢與電解鋁行業不再像以前那樣擁有一成不變的特點和優勢。電解鋁行業的供電整流系統隨著行業背景的變化其供電整流系統也逐漸發生了日新月異的變化。比如目前電解鋁行業所應用供電整流系統中，其所擁有的最先進的系列電流裝置已經由以前的小容量逐漸發展到越來越大的大容量，以前電解小流量的160 kA 也逐漸發展到如今很多裝置與系列中所普遍應用的500 kA。這是未來電解鋁行業的大趨勢，也是對于電解鋁行業未來發展的新引導和新指向，同時也是電解鋁行業迫切發展的新要求和進步的動力。此外關于電解鋁行業在供電整流系統應用的同時與現在電解鋁行業新的背景和形勢下，新的整流技術實現了逐漸發展和不斷進步。

電解鋁供電整流技術在電解鋁行業過去傳統保守的背景下以及我國以前經濟的發展還沒有如此迅猛的情況下，在舊有的一些電解鋁過程中需要配備的一些裝置都比較老舊，電解鋁所花的設備成本與原料成本都較高，但所得到的成效與結果卻較低?，F在電解鋁直流供電的一些設備、整流設備與電解鋁直流供電的保護設備得以進一步的優化、更新、進步發展以及基本設備與技術改造，只有不斷地注重電解鋁行業向這個趨勢的發展，才能夠適應目前新經濟形勢下電解鋁過程中的高效運行與設備完善。電解鋁行業的發展和生產經營的過程中需要一些更加先進的電解工藝與電解設備，以滿足新的經濟背景形式下新行業發展對于直流供電不斷增加的需求實現。

3 電解鋁供電整流設備目前所存在的缺點

電解鋁供電整流系統雖然較之前的電解鋁的系統設備成本更低效率更高，但由于新型科學技術在供電整流系統的有效應用，現今的電解鋁供電整流設備較之前的電解鋁系統設備存在更大的安全隱患。近幾年來電解鋁供電整流設備經常發生爆炸事故，爆炸事故的多數原因是因為沒有使電解鋁供電整流系統中的無隔弧措施或者隔弧措施得到較好的安裝與養護。而在電解鋁供電整流設備中，如果其內部的原件與快熔下側管之間沒有防護隔板，供電整流系統內部回流正母線與負橋臂之間的距離以及回流負母線與正橋臂之間的距離就會小于線路中標準的安全規定值，從而導致供電整流系統中短路事故的發生。

供電整流系統的電壓保護裝置與元件也會影響電解鋁供電整流系統的應用與安全性。如果整流系統中的電壓裝置與應用元件的質量較差，就會使得系統內部的電力運行量大，系統內部元件的熱量過高，從而使得整流系統內部存在嚴重的安全隱患，容易產生系統爆炸等問題。在供電整流系統的設計與安裝時，如果沒有恰當考慮到系統的電阻設計與安裝，就會使得整流系統發生問題時不能得到較快的攔截，進而引發系統設備的重大危險，損害系統設備的使用壽命。在整流系統的二次線選型中，如果對于線型的選用不合理，如選用銅線作為系統的二次線等，就可能導致整流系統的多次癱瘓與問題。由于電解鋁行業的發展不夠成熟，其供電整流系統設備的抗干擾能力還比較差，在后臺運行時信號過于冗長雜亂，使得通訊傳輸的效率大大降低，而由于缺乏對于相關事故發生狀況的有效管理與解決，其設備在運行過程中經常陷入停機或者死機狀態，從而大大降低系統設備的生產效率。

如果供電整流系統缺乏相應的電路保護措施，系統在運行過程中就容易出現各種各樣的問題。一般的供電整流系統都有反向限過電流保護設備從而保護逆流的電路與過電裝置。在供電整流系統設備內部的整流柜和電解槽出現故障時，供電整流系統內部的反向限流保護設施可以迅速將系統內部的控制斷開，從而使得電路系統的故障源得到消除。而一旦設計人員缺乏對于反向限過電流裝置的設計時，就會使得系統設備內部的反向電流缺乏保護設施，當供電整流系統設備的正負極出現短路時在系統設備內部產生較大的逆向電流給系統內部的母線造成嚴重的破壞時，無法及時將系統的總開關關停，使得系統處理應急事故的效率和速度大大降低，過大的電壓無法得到及時的阻斷對系統內部的電阻零件造成直接破壞，從而使得供電整流系統設備故障機組正常修復的幾率極為渺茫。

4 電解鋁供電整流系統存在缺點的優化改造方法

為加強對供電整流系統的保護力度，電解鋁企業要購置專門的逆流保護設備用于供電整流系統的保護與運行。在供電系統內部出現故障時，逆流保護設備可以較快實現系統運行的供電，并對設備的運行狀態進行測試與推算，從而得出真正導致故障出現的內部零件問題或者系統運行問題。逆流保護設置也可以對整流變壓器的靈敏程度進行恰當保護與調整，從而減少系統內部的損壞。為避免系統內部的電解槽出現故障引發爆炸，要在系統內部安裝相應的保護裝置。在故障發生時保護裝置可以較快的感應到問題的發生，并以最快速度將系統的開關及時切斷從而防止故障的延展。此外也可在系統中增加一個設備的總開關，以使得保護裝置發生故障時可以手動切斷電源。

在電解鋁供電整流設備的應用中，要在設備內部設置隔弧板。在設置隔弧板時，要采用質量較高的高分子復合材料進行插槽式隔弧板安裝。高分子復合材料的機械性能較好，較以往的系統材料介質損耗較小的同時具有更好的耐腐蝕性、耐熱性和阻燃性，極大地提高了供電整流設備的運行安全性與設備穩定性。在正負匯流母線隔弧的處理中，要用較好的硅膠復合材料按照原材料的形狀與安裝進行復制應用取代原來的材料，并將原來的兩方面隔弧處理分為更詳細的上、中、下三個部分進行。在系統內部的二次線選型過程中，也要將普通的多股銅線替換成為耐高壓、耐高溫、耐然性的高壓導線，從而確保交流母線二次線型的質量與運行效率，從而降低供電整流系統設備中安全隱患發生的可能。

在供電整流設備的實際改造中，要將整流設備的制造商、設計人員與安裝人員有效結合，使其對供電整流系統進行合理的分析與優化，從而制定出更加有效的整流系統安裝方案。施工人員在進行整流系統的施工改造時，要嚴格按照設計圖紙進行施工，對設計圖紙存在不解之處，要及時與設計人員進行交流，管理人員也要加強對供電整流系統施工的監管，從而提高供電整流系統的整體安裝運行質量。在供電整流系統的管理中也可以根據供電整流系統管理人員的特點和特長對管理人員分組，細化供電整流系統的管理責任，提高管理人員的責任意識，并吸取先進的供電整流系統管理技術與觀念，定期對管理人員進行管理培訓，提高供電整流系統管理人員的系統維修與管理技能，打造專業可靠的管理隊伍。

5 結束語

在多角度多方面的分析電解鋁行業中供電整流系統的優化改造中，可以確認電解鋁供電整流系統的優化與改造對于電解鋁行業目前發展中所存在的一些迫切需要解決的問題是實際有效的。這需要電解鋁行業的專業和技術研究人員在日常生產和經營過程中不斷實踐，對電解鋁供電整流系統進行優化改進與調整，只有堅持這樣一個漫長而又艱辛的過程，才能逐漸使得電解鋁行業與設備本身的缺陷與隱患得到解決，電解鋁行業與和電解鋁行業相關的工業產業也才能因此獲益。甚至可以通過電解鋁行業的改進與發展為未來經濟發展的良好趨勢以及未來社會的高效健康發展目標的實現打下良好的基礎。通過對電解鋁供電和整流系統的優化改造進行分析，不僅可以有助于促進相關問題的解決，還能夠為電解鋁行業未來的強化發展和進步創新提供新的路徑與更好的發展。