CPC整流装置技术协议

1、山东东营方圆集团电解铜技术协议设备名称： 整流装置需方： 山东东营方圆集团签字（代表）：年月日供方：西安中电变压整流器厂签字（代表）：年月日技术协议 3 技术协议书1.总则本技术协议山东东营方圆集团（以下简称需方）与西安中电变压整流器厂（以下简称供方）就电解铜/脱铜所需晶闸管整流装置，经双方充分友好协商，就有关技术条件和质量要求达成如下协议：1.1 本技术协议书所提出的技术要求，供方应保证提供符合招标文件要求和有关现行工业标准的产品。1.2 如果供方没有以书面方式对本技术协议书的条文提出异议，那么需方将认为供方提供的产品完全符合本技术协议书的要求。1.3 本技术协议书所使用的标准，如与供方所执

2、行的标准不一致时，按较高标准执行。如果本技术协议书与现行使用的有关国家标准以及部颁标准有明显抵触的条文，供方应及时书面通知需方进行解决。1.4 所有设备的设计和制造应符合国家有关规程、规范、标准的要求。2. 遵循标准规范及文件2.1通用技术标准GB/T6451-1999三相油浸电力变压器技术参数和要求GB1094.1-1996电力变压器第一部分总则GB1094.2-1996电力变压器第二部分温升GB1094.3-2003电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验GB1094.5-2003电力变压器第五部分承受短路能力GB/T1514-94 油浸式电力变压器负载导则GB1094.10-2003变压器和

3、电抗器的声级测定2.2专业技术标准JB/T8636-1997电力变流变压器JB/DQ2112-84电化学用整流变压器GB/T10854-89有载分接开关应用导则2.3试验标准GB/T16927-1997电力变压器试验标准GB/T501-1991 电力变压器试验导则2.4绝缘配合标准GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合DL/T620-1997交流电气装置的电压和绝缘配合3. 工作范围供方的工作范围应包括设备的：3.1制造、组装。3.2运输。3.3现场指导安装及调试服务。3.4全套出厂文件。4. 技术要求：4.1供电电源: 电网：10kV±5%、50Hz±1%。 动

4、力电源：380V/220V±10%、50Hz±1%。4.2 现场工况： 山东东营地理环境4.3安装地点： 户内 安装环境：少量SO2气体腐蚀，40。5. 整流机组的要求 5.1有载调压整流变压器5.1.1基本技术要求:1) 网侧电源: 三相交流 10 kV±5 % ，50±0.5Hz；2) 单机额定直流输出：电解用整流变压器： 16.5kA，125V； 脱铜用整流变压器： 10kA，75V及10kA，85V 3) 脉波数：电解用整流变压器：单机组6脉波； 脱铜用整流变压器：单机组6脉波；4) 调压范围： 电解用整流变压器：30100%Udn； 脱铜用整流

5、变压器：30100%Udn；5) 调压方式：电解用整流变压器：采用27级有载开关调压，级间电压均匀，开关选用上海华明有载开关； 脱铜用整流变压器：采用14级有载开关调压，级间电压均匀，开关选用上海华明有载开关；6) 接线方式：电解用整流变压器：双反星接线,6脉波可控硅整流; 脱铜用整流变压器：双反星接线,6脉波可控硅整流;7) 结构型式：顶部进线，阀侧端子由一側三排二列引出；8) 短路阻抗： 6%； 9) 冷却方式：强迫风油浸自冷。10) 绝缘油类型：II级绝缘油（闪电大于130）5.1.2 主要设计特点及工艺措施1) 铁芯： 选用高导磁、低损耗的晶粒取向硅钢片制造, 采用45°全斜

6、接缝无纬玻璃丝带绑扎结构,调变磁密1.58T可确保电网电压波动+5%时，铁芯不过激磁，调压范围考虑电网电压波动 -5%时仍输出额定电压。2) 线圈： 选用优质无氧铜导线绕制，导线绝缘为加强型绝缘，高压线圈采用全纠结和部分纠结相结合的绕制方式，以改善端部冲击电势梯度，线圈全部采用内外成型撑条，保证线圈的抗冲击强度。3) 绝缘结构： 采用薄纸筒+小油隙+成型硬角环结构可以提高绝缘强度及机械强度。4) 油流导向循环： 线圈内部增设导流档油圈，使油在线圈内部油道中呈曲折形流向，铜油热交换更充分；油箱内部增设特殊 的管道，可以使下部进油较均匀地分布在各发热点底部，从而尽量减少油流死区。5) 油箱： 油箱

7、结构与整流器厂配合。采用流线形外表，减少焊接接缝，提高油箱机械强度。6) 调压开关选择： 为确保调压开关的质量，有载开关选择连续19级及14级调压开关。7) 接线方案 电解及脱铜采用6脉波整流方案： 一次绕组为星形接线，二次绕组为双反星形接线8) 进出线方式： 变压器顶部进线， 阀侧端子由一側三排二列引出（6脉波）；星点中部或上部引出,考虑大电流引起的涡流发热,对阀侧出线及星点引出部分采用反磁钢板.9) 噪声的抑制： 变压器的噪声主要是由铁芯及器身的电磁振动产生的，为了减少振动，变压器铁芯的夹紧尽量减少刚性连接而采用绑扎形式，器身采取两级压板结构，使线圈各部位受力均匀。10) 低损耗、高效率的

8、保证：10.1) 选用优质材料：如铁芯片采用30Q-120高导磁低损耗的冷轧取向硅钢片，铜材选用无氧铜等。10.2) 降低铁芯磁密及导体电流密度，整变磁密1.65T，电流密度为2.6A/m。10.3) 降低附加损耗：增加阀侧铜排与油箱壁的距离及选用隔磁钢板做出线框等。11) 密封措施：11.1) 所有密封面均经过机械精加工，法兰面均车有密封槽，确保无渗漏油。11.2) 阀侧出线铜排均设置内外两道密封，外部密封圈可在外部更换，便于维护。12) 配套件的配置及选择12.1) 高压套管选用南瓷防污型套管，防污等级3级。12.2) 变压器设轻重瓦斯保护，装设压力释放阀，有载开关设重瓦斯保护，接点常开接

9、点。12.3) 有载开关设就地与远方控制，带远距离档位指示并附微机接口(BCD码)。12.4)选用杭州华立仪表总厂生产的WTYK-802A/288F温控器，该温控器采用复合温度传感器技术，能输出Pt100热电阻信号，并带有420mA标准电流模拟信号微机接口，能实现油温遥测。12.5)变压器所有阀门均采用真空偏心蝶阀，保证无渗漏油。12.6) 变压器连接管道处加装波纹管，使安装更方便。12.7) 有载开关进出油管引到油箱下部，并配备阀门，方便开关油的过滤。5.1.3 型号: 1) 电解整流变压器：ZHSFPT-2500/102)脱铜整流变压器(75V/10KA)： ZHSPT-900/10。3)

10、脱铜整流变压器(85V/10KA)： ZHSPT-1000/10；5.2整流柜5.1.1技术规格电解整流装置：直流额定输出电压：125V 直流额定输出电流：16.5KA脱铜整流装置：直流额定输出电压：75V及85V 直流额定输出电流：10KA5.1.1负荷类型：II级5.1.3直流输出的调压范围为0-100%连续可调，手动、自动均能正常操作；调压方式为有载调压变压器粗调+晶闸管细调(0-100%)。5.1.4自动稳流精度±0.5%5.1.5控制系统有自动稳流和手动调节两种方式，可通过网络传输，实现电流自动调节功能以及就地手动电流调节功能，两种控制方式均能在整流设备运行时升降电流。5.

11、1.6主电路设计思想1) 联结方式：电解整流装置:双反星形6相整流线路；4台整流器应相位角相错构成等值24脉波。 脱铜整流装置：双反星形6相整流线路接线；2) 型号： 电解整流装置: KHS-16500A/125V 数量: 4台脱铜整流装置: KHS-10000A/75V 数量: 2台脱铜整流装置: KHS-10000A/85V 数量: 1台3) 单台整流柜晶闸管元件选取及配置：3.1)电解整流装置单台柜晶闸管元件参数确定：采用株洲电力机车研究所电力电子事业部生产的大功率低损耗压接式晶闸管KP3000A，元件反向峰值电压1400V，通态峰值压降小于1.05V，通态电流临界上升率250A/s，断

12、态电压上升率300V/s，元件基本参数及温度特性的一致性满足要求。具有良好的一致性和长期运行的稳定性、可靠性,每臂3只元件并联。每台整流柜共18只元件组成。3.2) 脱铜整流装置单台柜晶闸管元件参数确定(75V/10KA及85V/10KA相同)：采用株洲电力机车研究所电力电子事业部生产的大功率低损耗压接式3英寸晶闸管KP3000A，元件反向峰值电压1000V，通态峰值压降小于1.05V，通态电流临界上升率250A/s，断态电压上升率300V/s，元件基本参数及温度特性的一致性满足要求。具有良好的一致性和长期运行的稳定性、可靠性。每臂2只元件并联,每台整流柜共12只元件组成。4)元件压装与均流

13、4.1)元件装配前进行二次电、热老化试验,进一步确认元件的性能参数指标.4.2)采用大电流晶闸管元件测试台，在50%，75%，100%负荷电流下，根据元件实际通过电流大小的不同分档测试，使其单臂并联元件通态峰值电压差值不大于0.04V。 4.3)母线上与元件接触的台面用专门的加工方法和工艺装备加工，确保加工面与安装元件的螺孔轴线的垂直度达到±0.01,与母线背面的平行度及粗糙度（即表面粗糙度2.6）达到设计要求。4.4) 保证整流元件具有足够压力，整流臂具有足够的机械强度、经济电流密度及良好的冷却效果，元件及快熔母排均采用特制的高强度一次冷拉成型的水冷却母排. 冷却水孔设计合理，整流

14、设备产生的热量能顺利被带走，出水温度不超过455) 所有母线表面均为镀锡工艺处理。6) 为了满足均流系数指标，采取的主要措施有： 6.1）选配正向伏安特性曲线接近一致的元件安装在同一整流桥臂上。 6.2）采用压接装配工艺，在元件装配时即时测量元件安装后的冷态通态压降，按技术要求随时调整各项参数值。 6.3）元件采用轴式对称压接(CPC专利技术),确保元件7吨的标准压力,且受力均匀,不变形. 6.4)单臂满电流均流实验：按技术要求将均流系数调整到最佳状态。7) 均流系数：整流臂上元件间均流系数0.90，整流臂间均流系数0.96。8) 整流器交流进线：整流柜交流进线为整流柜后部上中下进线,与整流变

15、压器出线高度相对应，整流出线为柜上部分引出。9)快熔：选用西安整流器熔断器厂生产的新型固化低损耗快熔，根据与其串联元件的不同规格，合理选择快熔参数,保证在元件反向击穿时，故障支路内快熔能快速切断故障电路，防止由此引起事故的扩大。型号:RS4-380V/3200A冷却方式为：单面水冷。5.1.7冷却方式1）采用去离子高纯水冷却，水压不低于0.2MPa。2）元件冷却水路总汇流管设在整流柜底部，采用抗老化、耐腐蚀冷却水管。整流柜冷却水管、水咀、法兰采用不锈钢材，压力及温度测视点安装在汇流管中间，并在纯水出水管处设集中监视用热电阻（装于整流柜内）。5.1.8装置（包括整流柜和控制柜）所有外购元器件均与

16、电气原理图及外购件表所列型号规格相符，并有产品说明书或合格证。5.1.9装置所有元件均经过热老化和电老化筛选，以保证参数的稳定性，并提供所有晶闸管和快速熔断器的测试报告及合格证。5.2就地控制柜电解/脱铜整流器通用，所需电源负荷：三相四线 2KW5.2.1保护措施1)过电流保护及过载报警：当整流柜负载电流超过额定值的120（可以调整）以上时,将发出过电流保护封锁脉冲；当整流柜负载电流超过额定值的105%（可以调整）时，限负荷并发出过电流保护报警信号。2)主回路操作过电压保护措施：装置在下列情况下过电压，晶闸管不损坏：直流侧开路（或直流侧切断时）及在轻载条件下，整流变压器网侧分、合闸引起的操作过

17、电压及设备由雷击引起的过电压。直流侧切断时，产生的二次过电压。3)在正常情况下，晶闸管换相引起的过电压。4)冷却水温度过高保护： 采用铂铑铂热电偶传感器，时刻检测整流柜冷却水出水口温度（数字显示），送出4-20mA模拟信号，使总控制室随时掌握每柜现实情况；当整流柜冷却水温度超过45时，控制柜内发出声、光信号报警，同时给出接点信号。5)水压过低保护：采用压力传感器，送出4-20mA模拟信号，监视正常的冷却水压力，当整流柜冷却水进水水压低于设定时，控制柜内发出声、光信号报警。同时给出接点信号。6)柜内设有元件损坏自动检测显示报警装置: 柜内设有元件损坏自动检测显示报警装置。当同一桥臂上一个元件损坏

18、时，输出声、光信号报警并数字显示桥臂号、损坏元件的位置及损坏元件个数。两个元件损坏时，输出信号至整流机组跳闸回路，有通讯接口，可直接与上位机通讯。7)当母线温度过高（超过60）时，显示相应桥臂号并发出跳闸信号。8)反馈断线故障保护：当直流电流反馈信号开路时，发出反馈掉线故障信号并封锁脉冲。9)整流变压器及有载开关故障: 整流变轻重瓦斯、开关轻重瓦斯、油温高、油压低、油位低、压力释放动作等；10)冷却器等相关故障： 纯水冷却器故障；11)故障的声光报警及解除功能。以上保护信号采用可编程控制器PLC进行处理，连接综合自动化系统。可方便实现微机自动化控制。所有故障通过中间继电器至PLC,通过液晶显示

19、屏POD显示，同时还包括高压开关柜、油水冷却器、纯水冷却器、直流隔离开关等的工作状态等。 所有跳闸接点分两路：一路直接进行高压跳闸处理，另一路经PLC处理综合跳闸及显示，以实现整流系统重故障的双重保护。5.2.2 触发控制系统（现场控制柜内）：采用全数字软件调节触发控制系统，其特点如下： 1）最大电流限制：控制器可设置系统最大电流，避免整流装置过负荷运行。2）设置软启动功能：由界面预设定直流输出电流值，启动后输出电流缓慢线性变化至所需值。3）缺相保护及回零保护功能：当同步电压缺相时发出报警信号；当高压系统故障跳闸时，给定信号自动回零，避免高压重合闸时产生冲击电流；4）给定电位由界面数字设定。光

20、电隔离以增强系统的抗干扰能力。5）通过数字精确跟踪控制板的脉冲角位置（有显示），自动调整有载开关升降档。6）每台数字触发系统上各设置RS-485通讯接口，采用通讯网的方式向中央微机控制系统传递信息。5.2.3微机监控系统PLC监控系统对整流柜、控制柜、整流变压器、水系统等系统出现的全部故障进行声光报警，并根据故障类型进行相应保护处理。数据采集：利用PLC的I/O端口对数据进行采集、提供机组运行基础数据。控制柜上设有远控/本控开关，电解系统PLC(或DCS)之间采用ProfiBUS通讯协议，并可由PLC系统的上位机对触发单元进行远控。同时提供保护信号接点，可将保护信号送往远方。 PLC选用西门子

21、S7-200系列. 此系统放在中央控制室，可作为远方对7套整流机组的监控, 户内安装。 微机监控系统所需电源负荷：单相 0.5KW5.2.3.1配置说明:包括：美国DELL商务主机，酷睿2 E6400 CPU，21寸液晶显示器，2GB DDR2-667内存，160G硬盘，配套DVD光驱、声卡，工业薄膜键盘、光电鼠标，通讯接口、通讯光缆等。打印机型号： 惠普 A4打印机 1台5.2.3.2整流机组的微机监控主要功能如下:1) 设置先进的计算机控制系统，配置成熟、完善的整流自动化监控管理软件。负责对整个整流系统的监控和操作包括完成对整流变压器、整流器、纯水冷却器等模拟量、开关量的检测，显示、记录及

22、打印状态参数。并对整流设备进行升降电流及升降档位的操作。2) 完成对整个整流系统状态参数的显示、记录及打印输出工作，并能够对整流设备进行升降电流的操作和升降档位的操作。3) PC计算机实时显示的数据有：直流电量：W、wh、A、V 、Ah;整流控制角、整流变压器油温、整流柜出口温度等。4) PC计算机实时显示的状态信息：高压断路器分合状态、油水及水水冷却器状态等。5) PC计算机记录下列参数24小时内的历史资料：直流电压Ud、直流电流Id、直流功率Pd、直流电能Pdh。6) PC计算机记录下列参数24小时内的历史曲线包括：直流电流、直流电压等。7) 设置紧急停车按钮，预留工厂局域网通讯接口。8)

23、 事件及故障声光报警：系统内的全部操作、登陆事件、状态变化及故障发生等全部即时弹出相应报警窗口，并发出不同声响提示9) 打印各种数据、曲线、报表、操作和事故记录10)微机图形界面显示内容a. 每台整流柜实时工况.b.每套机组主接线图c. 每台整流柜实时数据d. 故障查询e. 报警记录f. 操作记录g. 趋势图h. 生产报表i. 系统管理j. 帮助k 打印报表：可随时打印报表趋势图：随时打印模拟量实时记录故障.事件.操作历史记录5.3配套设备5.3.1直流大电流传感器电解整流器1)采用新型霍尔检测式电流传感器。2)型式：户内安装；3)技术规格及数量：3.1)测量范围: 020KA ；3.2)输出

24、: 05v和420mA各2组；3.3)精度: ± 0.2% ，3.4)响应时间：<1s；3.5)交流电源: 220V±10% 50Hz；3.6)线性误差：±0.1%Fs3.7)抗腐蚀与杂散磁场干扰，确保长期可靠运行稳定，过载不会损坏。3.8）每台功率：0.5KW，尺寸大小根据设计院直流母线规格确定后再定。4)数量：每机组1套，共4套脱铜整流器1)采用新型霍尔检测式电流传感器。2)型式：户内安装；3)技术规格及数量：3.1)测量范围: 015KA ；3.2)输出: 05v和420mA各2组；3.3)精度: ± 0.2% ，3.4)响应时间：<1

25、s；3.5)交流电源: 220V±10% 50Hz；3.6)线性误差：±0.1%Fs3.7)抗腐蚀与杂散磁场干扰，确保长期可靠运行稳定，过载不会损坏。3.8）每台功率：0.5KW，尺寸大小根据设计院直流母线规格确定后再定。4)数量：每机组1套，共3套5.3.2 纯水冷却装置： 电解整流装置1)冷却器型号： LSS-80BKW；2)付冷介质为：纯水循环水；3)冷却容量为：80kW，主水流量：13T/h，付水流量：不小于12T/h4)绝缘电阻：带电部件对外壳大于 1.5M；5)耐压：带电部件对外壳 2kV 主频 1 分钟；6)主水压力：0.12-0.15Mpa；7)在正常工作条

26、件下，出水温度低于35，进出水温差约5；8)噪声符合JB5833-91之4.12条；9)具有可自动互切的两套水泵，备用泵能手动或远程启动，当主泵故障时，备用泵及有关阀门自动切换，切换时间小于0.5秒。10)应具有下列测量功能：10.1)主水：进出口水温，出口水压，流量，水质。10.2)付水：进出口水温，压力。10.3)应有下列故障信号：水泵故障，主水温过高、过低，流量过小，压力过大、过小，越定值，水质，液位低于定值。10.4)装置运行中要求做到无泄漏，冷却器密封良好无付水内窜进主水现象；10.5)热交换器和水泵均有100%备用量。并有全套水泵电机保护，起动，电机切换，运行指示,各种必需的阀门。

27、配备防腐操作箱,并有足够的联锁及外引信号端子。纯水冷却器水泵电机电压AC380V，3相，50HZ，控制电源AC220V，电源功率4.5KW。10.6）其他配套件 高位水箱、油水冷却器连接管及阀门、纯水冷却器连接管及阀门11）数量：每机组1套，共4套脱铜整流装置1)冷却器型号： LSS-50BKW；2)付冷介质为：纯水循环水；3)冷却容量为： 50kW，主水流量：9T/h，付水流量：9/h;4)绝缘电阻：带电部件对外壳大于 1.5M；5)耐压：带电部件对外壳 2kV 主频 1 分钟；6)主水压力：0.12-0.15Mpa；7)在正常工作条件下，出水温度低于35，进出水温差约5；8)噪声符合JB5

28、833-91之4.12条；9)具有可自动互切的两套水泵，备用泵能手动或远程启动，当主泵故障时，备用泵及有关阀门自动切换，切换时间小于0.5秒。10)应具有下列测量功能：10.1)主水：进出口水温，出口水压，流量，水质。10.2)付水：进出口水温，压力。10.3)应有下列故障信号：水泵故障，主水温过高、过低，流量过小，压力过大、过小，越定值，水质，液位低于定值。10.4)装置运行中要求做到无泄漏，冷却器密封良好无付水内窜进主水现象；10.5)热交换器和水泵均应有100%备用量。并有全套水泵电机保护，起动，电机切换，运行指示,各种必需的阀门。配备防腐操作箱,并有足够的联锁及外引信号端子。纯水冷却器

29、水泵电机电压AC380V，3相，50HZ，控制电源AC220V，电源功率4.5KW。10.6）其他配套件 高位水箱、油水冷却器连接管及阀门、纯水冷却器连接管及阀门11）数量：每机组1套，共3套6供货范围6.1电解整流装置6.1.1整流变压器ZHSFPT-2500/10 4套每套含附件：油枕、添加油等 1套 有载开关 1套6.1.2整流装置1)整流柜：KHS-16500/125 4台2)控制柜：KS-30 4台 3)纯水冷却器LSS-80BKW 4台4)直流电流传感器20KA/5V,4-20mA 4台6.2 脱铜整流装置（75V/10KA）6.2.1整流变压器ZHSPT-900/10 2套每套含

30、附件：油枕、添加油等 1套 有载开关 1套6.2.2整流装置1)整流柜：KHS-10000/75 2台2)控制柜：KS-30 2台 3)纯水冷却器LSS-50BKW 2台4)直流电流传感器20KA/5V,4-20mA 2台6.3脱铜整流装置（75V/10KA）6.3.1整流变压器ZHSPT-1000/10 2套每套含附件：油枕、添加油等 1套 有载开关 1套6.3.2整流装置1）整流柜：KHS-10000/85 1台2）控制柜：KS-30 1台 3）纯水冷却器LSS-50BKW 1台4）直流电流传感器20KA/5V,4-20mA 1台6.4 微机监控系统 1套7开工会及设计协调会7.1 合同签订后，当接到需方的通知，供方有责任自费派遣适合的人员到需方指定地点参加设计协调会和开工会，开工