整流系统交直流铜母线的设计与安装.pdf
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1、【供电与整流】Aug.Chlor-Alkali Industry20232023年8 月Vol.59,No.8业碱第8 期第5 9 卷氯整流系统交直流铜母线的设计与安装傅建军*(湖北兴瑞硅材料有限公司,湖北宜昌4430 0 7)【关键词离子膜电解;整流柜;交流铜母线;直流铜母线;设计;安装【摘要】在离子膜电解整流系统中,整流变压器与整流柜之间采用交流铜母线连接,整流柜与离子膜电解槽之间采用直流铜母线连接。介绍了交直流铜母线的设计、加工和安装。中图分类号 TM46文献标志码 B文章编号 10 0 8-133X(2023)08-0001-04Design and installation of A
2、C/DC copper busbar for rectifier systemFU Jianjun(Hubei Xingrui Silicon Materials Co.,Ltd.,Yichang 443007,China)Key words:ion-exchange membrane electrolysis;rectifier cabinet;AC copper busbars;DC copperbusbars;design;installationAbstract:In the rectification system for ion membrane electrolysis,AC c
3、opper busbar was used toconnect the rectifier transformer and rectifier cabinet,and DC copper busbar was used to connect therectifier cabinet and ion-exchange membrane electrolyzer.The design,processing,and installation ofAC/DC copper busbar were introduced.在离子膜电解整流系统,整流变压器与整流柜之间采用交流铜母线连接,整流柜与离子膜电解槽
4、之间采用直流铜母线连接。交流电流和直流电流的数值较高,需要尺寸较大的铜母线。铜母线的加工和安装质量,对离子膜生产效率具有重要影响。对离子膜整流系统的交直流铜母线进行合理设计,并确保加工和安装质量,才能满足离子膜电解装置的需要。1整流装置的布置(1)整流装置要根据离子膜电解槽需要的方式进行布置,电解槽安装的高度决定了直流铜母线的安装高度。离子膜电解槽的底面安装高度一般在4.0m左右,与直流铜母线采用挠性电缆连接,直流铜母线就安装在电解槽平台楼层的下端,高度在3.60m左右。(2)为了检维修方便和节约投资,直流刀开关水平安装,安装高度与直流铜母线高度一致,整流柜采用柜顶出线方式。(3)整流柜的交流
5、进线采用侧后上部进线方式,整流变压器的二次出线也采用侧上部出线方式,整流柜的高度适当抬高,与整流变压器的二次出线高度一致,方便母线的设计与安装。(4)整流变压器与整流柜靠近安装,采用的交流铜母线最短,这样可降低交流铜排的电耗,提高整流变压器的效率。2铜母线的加工安装交直流铜母线时,首先要对其进行加工。交直流铜母线的加工方式相同。2.1铜母线的加工工艺铜母线的加工工艺流程如图1所示【作者简介】傅建军(19 7 8 一),男,19 9 7 年毕业于三峡大学电气工程及其自动化专业,现于湖北兴瑞硅材料有限公司*从事电气仪表自动化方面的维护、技改、新建、扩建工作。收稿日期 2 0 2 2-12-0 52
6、023年业碱氯供电与整流外观检查验尺校直平端面质量验收接头研磨定位与钻划线与锯合格与镀锡孔切图1铜母线的加工工艺流程图Fig.1Process flow of machining copper busbar2.2验尺说明铜母线的加工尺寸及几何形状,应符合如下规定:铜母线长度的允许偏差3 10 mm,大平面对角线偏差5 mm;进出设备的端头以及中间过道母线长度允许偏差5 mm;铜母线不应有扭曲,其平面允许偏差为每米2 mm;铜母线端头截面的高、宽允许偏差-2 4mm。2.3铜母线加工的质量验收标准(1)压接面的粗糙度应达到标准,小于Ra3.2。(2)铜母线钻孔时,钻孔中心线的倾斜度不得大于0.5
7、 mm,孔中心距的误差不大于0.5 mm。(3)铜母线直线度的允许偏差:任意米的允许偏差3mm,全长(全长/10 0 0)mm。(4)经过校直的母线,应铣削母线端头平面,其垂直度的高、宽允许偏差为-2 2 mm。3交流铜母线的设计与安装3.1交流铜母线的设计设计交流铜母线时,应考虑以下问题。(1)为了缩短铜母线的长度,降低铜母线输送电能的损耗,整流柜与整流变压器尽可能靠近安装。(2)因离子膜电解槽的电压较高,整流的接线方式应采用三相桥式同相逆并联连接,整流变压器交流铜母线的排列应与整流柜的交流进线铜母线排列顺序一致。(3)离子膜电解槽的生产能力为2.0 万2.5万V台,最大运行直流电流为16.
8、2 kA,正常运行电流为12.0 13.6 kA。以三相桥式同相逆并联接线为例,依据公式I=0.8161a/6,计算交流侧单根铜母线电流有效值为16 32 18 5 0 A。(4)若按1.0 1.2 A/mm的经济电流密度计算,直流电流13.6 kA时,交流铜母线需要截面是18501542mm。采用1块2 40 mm10mm的铜母线,在13.6 kA时,电流密度为0.7 7 A/mm,满足要求。即使直流电流为16.2 kA时,计算交流电流为2 2 0 3A,此时电流密度为0.9 2 A/mm,也小于1.0A/mm,满足经济电流密度的要求。(5)考虑到整流变压器与整流柜之间连接铜母线的水平相对位
9、置会有不同的错位,在整流变压器与整流柜的铜母线中心定位后,须测量每条母线的长度,并画好大样,再进行加工制作。(6)交流铜母线可定制铜箔压成的软连接,一次性安装到位。(7)选用2 40 mm10mm的铜母线,高宽比(2 40/10=2 4)大于12,既增大了散热面积,又降低了集肤效应的影响,降低铜母线的发热损耗。(8)交流铜母线的长度较短,中间位置可不加装固定支撑架,3.2交流铜母线的安装(1)安装交流铜母线时,中间不需要固定的支撑瓷瓶。(2)如果采用铜箔压制的铜母线,通过整流柜的交流进线方孔分隔,可方便铜母线的安装。根据绘制的大样,并通过宽度相同的薄铁皮定型后,核实长度与位置,标注好两端螺栓孔
10、的位置和大小。钻好螺栓孔,去除加工毛刺后,直接安装。(3)如果采用硬铜母线,须绘制大样,并用宽度相同的薄铁皮逐根定型,然后核实相间位置是否合适,最后确定铜母线的长度,再标注好两端螺栓孔的位置和大小。钻好孔的铜母线要去除加工毛刺。(4)硬铜母线的煨弯位置在整流柜的外面,第1个弯在刚出整流柜后的挡板位置,第2 个弯在接近整流变压器出线导电板附近。(5)由于交流铜母线有弯,有张力缓冲作用,也可以不加软连接。(6)硬铜母线加工完成后,两端的接头位置,应进行研磨和镀锡后再安装(7)交流铜母线连接如图2 所示4直流铜母线的设计2 和安装4.1直流铜母线的设计(1)离子膜电解槽的生产能力为2.0 万2.5万
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