經(jīng)濟的發(fā)展必然會導致需求的增長,我國的鋁電解工業(yè)得到迅猛的發(fā)展。電解鋁產(chǎn)能的不斷增加必然要求設(shè)備容量的不斷擴大,雖然各種設(shè)備的裝備技術(shù)水平有所提高,但仍然存在由于系統(tǒng)擴容帶來的許多技術(shù)問題和設(shè)備隱患。尤其在整流供電設(shè)備方面,已經(jīng)出現(xiàn)了許多設(shè)備事故,給各個企業(yè)帶來了不同程度的經(jīng)濟損失,造成這一局面的因素很多,但設(shè)備因素是導致事故發(fā)生的主要原因,尤其是在近幾年投入使用的高電壓、大電流機組,發(fā)生此類事故的頻率相對較高。
由于整流供電系統(tǒng)的保護動作及時、可靠,雖然沒有造成事故擴大對電解生產(chǎn)有什么影響,但整流柜的元件大面積損壞事故仍引起了一些單位和生產(chǎn)廠家和省有色行業(yè)的高度重視,怎樣盡快查找事故原因,采取相應(yīng)的預防措施,在同行業(yè)中杜絕類似事故的發(fā)生,是擺在同行業(yè)面前的一項重要工作。
結(jié)合事故情況均是在正常運行過程中,出現(xiàn)整流元件損壞事故跳閘信號,同時整流機組進線開關(guān)跳閘。事故現(xiàn)場則是整流元件大面積損壞,有明顯的電弧閃爍痕跡和短路現(xiàn)象。整流元件磁套環(huán)出現(xiàn)不同程度的炸裂,在直流母線出口,正負極有明顯的短路現(xiàn)象,換相吸收保護電容器接線也存在不同程度的斷線。
事故原因分析
由于整流供電系統(tǒng)的系列電壓、電流不斷增大,使整流柜的設(shè)計容量、短路容量也在不斷增加,系統(tǒng)對元件的性能提出了更高的要求,設(shè)備廠家根據(jù)系列電流、電壓進行簡單累加,已經(jīng)遠遠不能滿足大電流系統(tǒng)對設(shè)備的要求。當元件發(fā)生電壓擊穿或熱擊穿時,由于系統(tǒng)容量大,如果元件的I2t小于快熔的I2t,元件極容易發(fā)生伸縮環(huán)爆裂現(xiàn)象,所產(chǎn)生的弧光導致整流柜整體短路,引起爆炸事故。
在目前工程建設(shè)中,普遍的采取招標方法來降低工程造價,但招標價格過低,導致整流柜在制造過程中材料選配的檔次降低。直觀體現(xiàn)在元件一致性差、均流差、配套器材質(zhì)量低劣(如水管、電容、絕緣材料等)。整流柜絕緣材料密度不夠,容易形成吸水微孔,在整流柜停電狀態(tài)下,由于柜體內(nèi)部溫度急劇下降,空氣中的水蒸汽部分液化,被吸入到吸水微孔中,當整流柜送電后,柜內(nèi)溫度又逐步升高,絕緣材料中的水又會蒸發(fā),降低整流柜的整體絕緣水平。
事故發(fā)生后,一方面組織專業(yè)人員進行事故原因分析,一方面組織生產(chǎn)廠家和車間恢復整流柜的正常生產(chǎn)。對已經(jīng)損壞元件和整流柜A柜元件進行檢測發(fā)現(xiàn),不合格率竟高達15%以上,同時對有關(guān)整流柜參數(shù)進行核算,發(fā)現(xiàn)保護電容器的耐壓范圍明顯偏低,純水水質(zhì)也有不同程度的降低,對整流元件運行工況有一定的影響。