石墨炉加热系统操作手册

　　概述

　　本装置是KHS系列晶闸管变流器电源中的一种，主要用于石墨化炉焙烧设备，同时也可以做其他直流电源用。

　　系统主要由10KV变压器高压柜、10KV高压切换柜、10KV油浸整流变压器、大功率晶闸管整流柜、整流控制柜、工控机、纯水冷却器等构成。

　　本装置采用双三相全控桥式整流线路组成12脉波整流，数字集成触发控制，就地、远方操作，具有手动、计算机调节等功能。完全满足了石墨化炉焙烧设备的特性要求，操作简单、工作安全、运行可靠。交流侧、直流侧都装有高灵敏度、高精度数字显示表，显示数字直观准确，维修方便。

　　一、技术指标和功能

　　1、使用条件

　　1.1、环境温度：+40℃～-15℃；

　　1.2、海拔高度：1000米；

　　1.3、安装位置：室内；

　　1.4、负荷类型：石墨化炉；

　　2、ZHS-560/10整流变压器

　　2.1、数量：1台。

　　2.2、额定容量：560kVA。

　　2.3、网侧电压：10kV,3相，50Hz。

　　2.4、额定输出直流电压：70V

　　2.5、额定输出直流电流：7000A。

　　2.6、输出直流功率：320kW；

　　2.7、调压方式：变压器一次头尾引至箱盖接线柱，通过真空断路器实现两挡粗调，输出直流功率由整流柜细调。

　　2.8、工作制：长期连续工作制。

　　2.9、变压器阻抗电压：约5.5%

　　2.10、整流变压器的阀侧整流方式采用两组三相全控桥式整流电路，一组角接另一组星接，组成十二相整流。

　　2.11、变压器冷却方式：油浸自冷；

　　2.12、后附《变压器安装使用说明书》。

　　3、KHS-7000A/70V整流器

　　3.1、额定直流电流：7000A；

　　3.2、额定直流电压：70V；

　　3.3、网侧电压：10kV±5%，3相，50HZ；

　　3.4、负荷等级:符合石墨化炉焙烧工况；

　　3.5、过载能力：25％；时间30秒

　　3.6、直流电路：大功率晶闸管组成三相桥式整流电路。

　　3.7、防护等级:IP42(防尘防滴,防化学腐蚀处理)

　　3.8、污秽等级：Ⅲ级，选用一级防尘处理；

　　3.9、冷却方式：纯水—水冷却。

　　3.10、技术性能及实现方案

　　1)、额定输出直流电压：70V；

　　2)、额定输出直流电流：7000A；

　　3)、整流机组数：N=1

　　4)、脉波数：P=12

　　5)、联结方式：采用两组三相全控桥式整流电路，一组角接另一组星接，组成十二相整流。

　　6)、型号：KHS-7000A/70V；

　　7）、快熔与整流元件相匹配,快速熔断器带有信号输出，可在近地及远地显示和报警；

　　8)、调压方式：变压器一次头尾引至箱盖接线柱，通过真空断路器实现两挡粗调，输出直流功率由整流柜细调。

　　9)、冷却水路布置：元件冷却水路总汇流管设在整流柜底部。冷却水路材料：整流柜冷却水管采用不锈钢材料，胶管选用优质抗老化、耐腐蚀胶管。

　　10)、柜内设水冷却系统。

　　11）、整流柜二次回路设有操作过电压、换相过电压、快熔熔断、冷却水压低、冷却水温高等保护。

　　12)、柜内导电排：铜母排；

　　13）、结构形式：室内式结构，阀侧母排柜后顶上部进线，直流母排柜顶前部出线；

　　4、整流控制柜

　　4.1、型号：HYK10-6。

　　4.2、数量，每套1台。

　　4.3、逻辑控制采用西门子PLC,人机界面采用触摸屏，显示电源系统的操作与运行状况，具备与上位机通信接口。

　　4.4、设本控、远控及其它常规控制。

　　4.5、既能采用手动调节，又能采用工控机调节。

　　5、10kV高压柜

　　5.1、变压器柜台：

　　型号：KYN28A-12

　　数量：1台

　　真空断路器型号：VS1-12/630-31.5（抽出式）

　　微机变压器保护器：HYT-2012A

　　电流互感器型号：LZZBJ9-12-0.5级-100/5。

　　5.2、10KV切换柜

　　型号：KYN28A-12（改）

　　数量：1台

　　真空断路器型号：VS1-12/630-31.5（固定式），上下2台断路器具有电气连锁和机械连锁。

　　10KV电动操作隔离开关1台。

　　二、控制区及保护部分

　　1、保护

　　1.1、过电流保护及过载报警

　　当整流柜负载电流超过额定值的105％(可以调整)以上时，报警并自动把负载电流调到给定值内。当整流柜负载电流超过额定值的110％(可以调整)以上时，发出保护跳闸信号(瞬时跳闸)。

　　1.2、主回路操作过电压保护措施

　　装置在下列情况下产生的过电压，保证晶闸管不损坏。

　　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、合闸引起的操作过电压及设备由雷击引起的过电压。

　　1.3、每只晶闸管并有RC保护电路吸收关断过电压、换相过电压。

　　1.4、交流侧浪涌过电压吸收电路

　　在交流进线侧加装压敏电阻网络，吸收交流侧浪涌过电压（变压器二次操作过电压），每组压敏电阻按三角形接法。

　　1.5、冷却水温度过高保护：

　　检测整流柜冷却水出水口温度，当整流柜冷却水温度超过45℃时，发出声、光信号报警，同时给出接点信号。

　　1.6、水压过低保护

　　当整流柜冷却水进水水压过低时，控制柜内发出声、光信号报警。同时给出接点信号。

　　1.7、柜内设有元件损坏检测显示报警装置。当元件损坏时，输出声、光信号报警至整流机组跳闸回路。

　　2、整流控制柜

　　控制柜上触摸屏显示和控制内容有：

　　2.1、10KV进线三相电压，三相电流，有功功率，无功功率、功率因数、电量。

　　2.2、整流柜直流电流、电压。

　　2.3、变压器油温。

　　2.4、整流柜纯水、冷却水温度、压力。

　　2.5、变压器开关分、合闸。

　　2.6、机组急停信号。

　　2.7、变压器重瓦斯（跳闸）。

　　2.8、变压器轻瓦斯显示及报警。

　　3、HYK10工控机系统

　　3.1、由1套HYK10工控机系统实现1套KHS-7000A/70V大功率晶闸管整流机组的远方集中操作与监控。

　　3.2、硬件：研华工控机（Pentium IV CPU，1G，160G，19”LCD，多媒体，工业防尘键盘），通信接口卡等。

　　3.3、软件：操作系统软件，工控组态软件，整流监控应用软件。

　　3.4、由计算机完成石墨化生产过程自动监控，按给定功率曲线自动控制送电功率，并按给定量自动停炉。

　　3.5、满足对整流机组所属设备的远方自动操作，监控。完成整流机组数据采集，远程控制，数据通信，故障监视，画面显示，报表打印等功能

　　3.6、计算机人机界面直观，可判断各种故障、报警，故障自动切断电源实现系统保护。

　　3.7、控制内容

　　1）、能输入及保存至少五条工艺曲线；

　　2）、工艺曲线包括步号、步时间、功率下限和功率上限。

　　3）、运行状态显示：步号、运行时间、档位号、瞬时直流电流、瞬时直流电压、瞬时直流功率、累计使用电量、炉内电阻、纯水温度、纯水压力、变压器温度等参数。

　　4）、设备通电后能按功率曲线自动运行，同时也能切换到手动调档。

　　5）、通电参数记录应有时间、档位号、直流电流、直流电压、直流功率、累积电量和炉阻。

　　3.8、循环水泵启停、排烟风机启停、凉水塔水泵启停应单独设控制箱。循环水泵一开一备，型号为IRG80-160，功率7.5kW；排烟风机型号为Y4-73 8D，功率15kW；凉水塔水泵型号为IRG80-100，功率5.5kW。

　　三、操作程序

　　本系统可切换“就地”操作和“远程”操作，把控制柜上“就地-远程”旋钮，旋置“就地”可在触摸屏上监视并控制整套系统，此时计算机只能监视并不能操作；若旋置“远程”可在计算机上监视并控制整套系统，此时触摸屏只能监视并不能操作。触摸屏和计算机均分为手动和自动操作。

　　1、送电过程

　　首先高低压档位默认选择在“电压高档位”上（每次启动时都在“电压高档位”），依次按下“电压高挡合”按钮---“高压合”按钮---“整流合”按钮，启动完成，按照预先选择的加热工艺曲线进行工作。

　　工作电压降到高压下限值时，可切换到“电压低档位”。依次操作“整流分”按钮---“高压分”按钮---“电压高挡分”按钮---选择“电压低档位”---“电压低档合”按钮--“高压合”按钮---“整流合”按钮，启动完成，按照预先选择的加热工艺曲线继续工作。

　　2、断电过程

　　加热完成时，依次操作“整流分”按钮---“高压分”按钮---“电压高档分”/“电压低档分”按钮。

　　3、状态显示

　　【电源指示灯】-----控制柜带电注意安全

　　【高压合】-----高压断路器运行

　　【电压高档合】-----变压器角接运行

　　【电压低档合】-----变压器星接运行

　　【纯水冷却】-----纯水冷却器系统运行

　　【故障报警】-----系统故障，可在触摸屏或计算机上查询详细报警点

　　【就地远程】-----“就地”和“远程”操作选择

　　【消音按钮】-----待报警清除后按下“消音按钮”，报警声清除，若依旧存在

　　报警，1分钟后报警声音继续响起

　　【急停】---在紧急状态按下，可停止系统运行

　　4、功能

　　4.1、触摸屏和计算机均有状态显示、数据显示（运行信号、报警信号、电压显示、电流显示等）；

　　4.2、历史数据记录；

　　4.3、编辑及保存至少五条工艺曲线；

　　4.4、工作运行历史曲线记录；

　　4.5、实时报警、历史故障记录；

　　四、注意事项

　　1、高压断路器不可连续分合闸，分-0.3s-合分-180s-合。

　　2、高压柜内的刀开关位置在“电压高档位”，变压器“电压高档合”才能动作；高压柜内的刀开关位置在“电压低档位”，变压器“电压低档合”才能动作。

　　3、故障报警时应先排除故障，再按消音按钮，如故障不排除报警声音会一直存在。

　　服务电话：0451-55139421

　　哈尔滨伯爵娱乐整流开关设备有限公司

　　2018.1

　　附件：

　　变压器安装使用说明书

　　一.适用范围

　　1.本说明书适用于容量为2500KVA及以下，电压为10KV级的油浸式变压器。凡本系列变压器经正常运输后，不需作吊心检查即可装配有关拆卸的零部件，做验收试验项目，合格后，便可投入运用。

　　二.运输

　　2.变压器到安装地点的运输方法，主要为公路或铁路运输。此类变压器一律装满油运输，应附带的零件，配套件，出厂技术文件等。配套齐全变压器一起发运。

　　3.起吊变压器时应同时使用箱壁上的四个吊攀。箱盖上的吊环仅供起吊器身之用。起吊时吊绳与垂线之夹角不得大于30度。

　　4.运输过程中，变压器的倾斜度不得大于15度。

　　三.验收

　　5.用货单位收到变压器以后，应立即查对所收的产品序号、规格是否与订货合同相符，随后按出厂清单对技术文件及产品附件是否齐全，并进行检查：

　　（1）变压器有无漏油，渗油现象。

　　（2）产品与零件有无损坏或丢失。

　　（3）易损部件，如讯号温度计，套管，气体继电器等有无损坏（容量为630KVA及以下变压器无气体继电器及讯号温度计）。

　　（4）用货单位收到变压器安装到指定位置后，应先将气体继电器处的蝶阀确认是否为打开位置，随后拆除压力阀运输保护罩，高压开关柜若有压力保护电接点，可将压力阀电接点串入保护回路。

　　（5）按照说明书将气体继电器进行排气，并接好保护线缆，

　　四.贮存

　　6.变压器存放时，油面应该经常保持在箱盖以上，并定期检查贮存情况。

　　7.装好讯号温度计，吸湿器等零部件。安装温度计时利用3个M4螺杆将温度计固定在变压器箱体上，将温包插入温度计预留座，将温度计表盘固定在箱体上即可。安装吸湿器时，将油枕下方带有四个M12螺杆的临时盖板取下，擦拭干净，将吸湿器和专用密封垫装配好。

　　8.取变压器油样，并做试验进行化验分析。其化验结果应符合变压器油化验单。

　　9.投入运行前应经过下列项目的试验：

　　五.投入运行

　　（1）绝缘电阻测量。

　　（2）直流电阻测量。

　　（3）外施耐压试验。试验电压按出厂试验标准之85%（见产品的证明书上的记录），历时1min.

　　（4）空载合闸试验3-5次，每次必须间隔5分钟。注意此试验过程中，变压器有无异常现象。

　　（5）空载电流与空载损耗试验。其测得结果与出厂试验结果无显著差别（参见产品证明书相应之实验数值）。

　　上述试验均应在变压器注油至少24h以后进行，进行试验时，应保持上述项目之先后程序。

　　10.变压器通过了第9条所列之实验项目后，应进行如下检查：

　　（1）整定与实验保护装置，气体继电器，过电流继电器，差动继电器之动作。

　　（2）实验油断路器的传动机与联锁装置之动作。

　　（3）检查储油柜油面。

　　（4）校检温度计之读数。

　　（5）检查变压器各处是否有其它不相干的异物存在。

　　（6）油箱接地是否良好。

　　（7）是否漏油。

　　11.如果变压器接入电压的结果良好，便可接纳负荷，投入运行。

　　12.变压器如装有气体继电器，安装到地基后，储油柜一端应垫高10-15mm,使变压器略有倾斜，以增加气体继电器之动作灵敏度。

　　13变压器在运行中，应经常检查各温度指示及油面指示等装置和保护装置，以保证其动作可靠，经常查看各个密封处有无漏油。

　　14.关于变压器之维护应遵照变压器运行规程运行。

　　15.在产品投入运行1年时间内，确因产品制造原因发生质量故障，请及时与我公司联系，我公司负责保修。