大容量整流电源通常由变压器、整流柜及用于整流柜、变压器冷却的泵、风机等辅机部分组成。大容量整流电源在冶金行业,特别在铝电解行业具有举足轻重的地位,其正常运行直接关系到整个生产系列的安全稳定,一个年产15万吨的电解系列,停电5个小时其损失可达几千万元,因此,要采取一切可能的措施保证整流电源的正常运行,完善、可靠的保护设置可以及早发现机组异常情况,及时切除故障,防止事故扩大,对保证系统安全运行具有重要意义,下面对大容量整流电源所需设置的保护作具体介绍:
电压保护
1. 采用氧化锌压敏电阻、快熔组成过压吸收回路,吸收电网过电压、操作过电压以及雷电过电压,由快熔所带的微动开关发出故障信号。
2. 对于元件采用阻容吸收,吸收换相过电压。
当整流元件一元件损坏时,将导致快熔熔断,安装在快熔上的微动开关动作,发出一元件坏信号,当同一桥臂两元件坏时,跳闸接点闭合,断开整流机组高压侧断路器。一元件坏、两元件坏往往采用PT单元进行检测,在实际使用过程中,由于震动等原因,PT单元容易误发信号,这是由于PT单元所使用电压较低,所采用接点又为常闭点,由于震动造成的接触不良往往使回路电压升高,造成误动作。应适当提高PT单元电压,并采用镀金接点微动开关,并且微动开关的压力应能防止震动造成的接触不良。
超温保护
1. 桥臂超温保护
整流桥臂一般采用水冷,水中的气体积聚在桥臂内,桥臂通水孔堵塞,循环水水温过高等,均会造成母线超温,如不能及时发现,会使元件结温过高而损坏,在每个桥臂上设置一个测温元件,桥臂温度在60~65℃时动作,发出跳闸信号。
2. 循环水水温高保护
在循环水的总进、出口水管处各设置一个热电阻,经温度变送器单元变换为4~20mA信号后送入PLC,当温度达到设定的报警值时,由主控室上位机发出报警信号。在每个整流柜的进、出口水管处各设置一个电接点温度表,当温度达到设定的报警值时,报警接电接通,发出报警信号。
3. 直流刀闸温度高保护
直流刀闸通过电流可达几十KA,容易发热,每个直流刀闸上需安装一个测温元件。在直流刀闸温度达到60~65℃时报警。
PLC失电保护
由于整流柜内保护信号,冷却水泵、风机的运行和故障信号,稳流系统的控制等均通过PLC实现,因此PLC失电或故障时,应跳开机组高压断路器。机组辅助电源失电时,冷却系统停止运行,此时也应跳开机组断路器。实现此种保护的一个方法是编程使PLC的一个输出接点上电即闭合,使用此节点去启动一个中间继电器,再使用中间继电器常闭点作为跳闸信号输入。但采用中间继电器常闭点作为跳闸接点,当系统电压突然降低时,容易误动作,引起电解系列全停电事故,因此此接点要先送入SEL等微机保护装置,或启动时间继电器,经2S延时,若2S内故障未恢复,则跳开机组断路器。
水压失常保护
由于整流器一般采用水冷方式,水压低或断流将造成元件结温升高而损坏,因此要设置水压失常保护,水压失常保护应能检测到水管脱落故障。整流柜内水循环系统一般设置两台水泵,两台水泵一用一备,一台泵故障时,另一台泵能自动投入运行,当两台水泵均停止运行时,属于一种故障状态,需延时跳闸。
变压器采用强油循环冷却方式。一般规定至少有1~3组油风冷却器投入运行,若油风冷全停,变压器散热条件恶化,油停止循环,会使变压器温度升高,并可能造成变压器局部温度过高而引发事故,因此油风冷全停时,首先应发出信号,并根据变压器可以承受的温升情况,延时跳闸。
瓦斯保护
瓦斯保护作为变压器的主保护,保护变压器内部绕组相间短路和匝间、层间短路,重瓦斯启动出口继电器跳闸,轻瓦斯报警。有载调压开关瓦斯保护动作于跳闸。

