制氢整流柜的维护
摘要：本文就水电解制氢装置配套整流柜的维护保养、故障维护方面进行了说明，分析了各个系统检测的重要性及操作方法，提出了相应的解决措施。
关键词：整流柜；冷却系统；主回路晶闸管及控制系统；检测；
引言
在水电解制氢系统中，整流柜是为水电解制氢装置提供动力的——直流电源，整流柜的运行状态是决定电解槽的能否正常运行重要因素之一。整流柜在正常运行一定时期后，由于种种原因（比如环境因素，操作不当等）可能出现一些故障。为使整流设备能够长期稳定正常运行，即使存在故障也不会扩大，防患于未然，在使用期间的定期检测、检查就很有必要。检测的内容应包含但不限于，如下：
一、 整流柜冷却系统的检测
1、 风冷却设备：检测风机的风量。风量减小将导致冷却量不足，致使温度检测元件超温动作，可能使设备停机，影响正常工作。产生的原因一般为风流通部分尘埃的积量过大或某个风机损坏。为减少风冷设备的故障率，应经常观察风机运转是否正常并定期除尘。
2、 水冷却设备：一方面检测水冷却管路是否畅通。水流量的减小将导致系统冷却量不足，致使设备超温报警停车。尤其水冷却系统温检位置多，每只晶闸管处及主回路双孔铜排（大电流时安装）处都有检测温度元件，且都是并联水路，局部的水路受阻即有可能发生超温报警。特别是在运行现场冷却水质较差（不符合ZBK 46 006－88）的情况下，将在水冷却系统管路中迅速产生结垢或固体颗粒堆积过多等，造成水流量下降致使设备超温；另一方面检查水冷却系统各连接胶管的水嘴情况。因胶管两端的连接水嘴所处电位不同，一头连接在电流输出的正极侧，另一头连接在水管网的地网即负极侧，所以胶管在设备运行过程中通过水路会产生一定的电流，使水嘴发生电解腐蚀。特别是在水质较差时，此现象更为明显。严重时水嘴一个月更换一次。综上，在冷却水质较差的使用现场，每个月至少应检查一次。在冷却水质较好的使用现场，建议每三个月检查一次。另外还应检查水路中的胶管及卡紧胶管用的喉箍卡紧情况，胶管最少每两年更换一次。
二、 主回路晶闸管及其控制系统检测
此项检测操作虽简单但十分重要。既观察整流变压器网侧的三相电流是否平衡，当出现三相电流不平衡时，就意味着设备的主回路系统及其控制系统有故障。产生此种现象的原因较多，下面一一说明：
2.1 晶闸管触发不良：晶闸管在工作一段时间后可能因其自身某些参数的改变，使得本来触发良好的晶闸管触发不良，形成少一相整流。此时可在该相晶管的脉冲触发变压器线路板中的限流电阻上，并接一相同阻值电阻丝，其作用是增加触发电流。
2.2 传输触发脉冲的脉冲变压器及其附属电路有坏损，使触发脉冲传递不到晶闸管，形成少相整流。此时只能更换。
2.3 产生触发脉冲的移相触发线路发生故障，使六路触发脉冲输出缺失或移相不正确，致少相或乱相整流。此时只能更换。
2.4 同步变压器损坏：同步变压器的作用是获取主回路的相位信号同时隔离主回路与移相控制电路，当其发生故障时，造成获取同步信号不正确，致使移相触发线路不能输出正确的触发脉冲，结果少相或乱相整流。只能更换处理。
2.5 晶闸管损坏：晶闸管一般在正常使用条件下不易损坏，但使用时间长后难免发生。晶闸管损坏有三种现象，一种是主体击穿，第二种是主体断路，第三种是门极击穿或断路。具体检测方法：首先断开晶闸管的一端，接着用万用表电阻挡检测晶闸管阳极和阴极两端（也即两侧面）电阻值，正常时电阻值为无穷大。用万用表电阻挡检测晶闸管门极和阴极两端电阻值，正常值应在10－20Ω左右。晶闸管损坏后只能更换。
2.6 串接在各只晶闸管上的快速熔断器损坏：通常发生在晶闸管被击穿的情形下，故障发生时，安装在熔断器上的断相微动开关会发生动作而缺相报警。但使用时间长时，在快速熔断器上的断相微动开关有可能因尘土等原因，在熔断器损坏熔断后不能动作，致不发出报警信号而少相整流使用，此种情况一般很少出现，一旦出现只能更换快速熔断器。
上述故障现象的准确检测方法是使用单踪示波器，测试整流柜的输出波形。正常波形为横向排列的一串同样形状的波纹，而少相整流时的波形为一串同样形状的波纹中有缺口，有时还伴有波形紊乱。具体判断哪一相有故障可用示波器检测移相触发线路的六相触发脉冲输出波形，正确的波形应为间隔相等的双脉冲且伴有对称的负脉冲。如各相双脉冲间隔不等，可判断为同步变压器故障或线路本身故障。如某相双脉波形无对称的负脉冲，可判断为该相的脉冲变压器故障。本步骤如正确，可用示波器进一步检测晶闸管的控制极（G）和阴极（K）间的波形，正确的波形为幅值较小的单向双脉冲（无负向脉冲），如正确，可判断为晶闸管触发不良或晶闸管损坏。如不正确，可判断为该相的脉冲变压器线故障。
少相故障还可用钳形表做快速检测，具体为用钳形表测整流变压器二次侧至整流柜六相整流主回路间的铜母排电流是否基本相等，如某相无电流既可判断该相有故障。如各相电流大小相关很大，可判断为同步故障。
三、 电装及一般电工检测
此范围内检测主要涉及安装及输配电安装或其电装工艺，但因其作用非常重要，产生的影响也很巨大，尤其在设备运行初期，其不良影响非常明显（其不良影响也严重影响设备运行的中、后期），应引起足够重视。
1、 检察整流变压器至整流柜的六相主回路铜排连接的紧固性。紧固性不良会导致铜排的连接部位发热快速氧化，使得连接部位更加接触不良，是一恶性循环趋势。具体体现为接触部位发红、打火，直流输出状态不稳定。
2、 检查整流柜直流输出至电解槽铜排的紧固性。现象同上，但更加严重。在防爆区会给安全带来极大的隐患。
3、 定期检查整流系统、控制系统接线的是否松动。原接线不良，运输、储存一定时期、使用一定时期后都可能导致接线松动。此种原因产生的现象多种多样，很不好判断，只能根据现场使用情况，使用经验具体判断。具体解决办法为，查明故障现象之后紧固。
|
