電解銅整流柜，湘潭中創電氣有限公司專業生產各種用途整流柜

銅冶煉提純根據原料不同有銅電解和銅電積二種提純工藝，電銅整流設備是銅冶煉提純工藝中主要關鍵設備，整流設備的配套性對電銅的品質和電耗成本影響很大。成套整流設備包括整流柜、數字控制柜、整流變壓器、純水冷卻器、直流傳感器、直流開關等。通常在靠近電解槽的旁邊戶內安裝，純水冷卻，進線電壓有35KV、10KV等

一、用途
本系列整流柜主要用于鋁、鎂、錳、鋅、銅、鉛等有色金屬和氯鹽的電解等不同類型的整流設備和自動化控制系統，也可作為類似負荷的供電電源。
二、主柜特點
1. 電聯結形式：一般根據直流電壓、電流和電網諧波允許值進行選擇，有雙反星形、三相橋式兩大類以及六脈波、十二脈波共四種不同的組合可供選擇。
2. 選用大功率晶閘管減少并聯元件數，簡化柜體結構，減少損耗，維護方便。
3. 元件及快熔銅排均選用特制循環水路型材，充分散熱，提高元件使用壽命。
4. 元件壓裝采用均衡固定受力的典型設計，雙重絕緣。
5. 柜內連接水管選用進口增強透明軟塑管，抗冷熱，使用壽命長。
6. 元件散熱器水嘴采用特殊處理，耐腐蝕。
7. 機柜采用全數控機床加工，整體噴塑，外形美觀。
8. 柜體一般為戶內開啟式、半開啟式、戶外全密封式，進出線方式按用戶要求設計。
9. 本系列整流柜采用數字工控觸發控制系統使設備
三、技術特性
1. 調節器：數字調節器具有控制方式靈活可變，特性穩定的優點，模擬調節器具有反應快速的好處，二者均采用直流電流負反饋控制，穩流精度優于±0.5%。
2. 數字觸發器：輸出6相或者12相觸發脈沖，脈沖形式為間隔60°的雙窄脈沖，強觸發波形，各相不對稱度≤±0.3°，移相范圍0~150°，同步方式為單相交流。脈沖對稱度高。
3. 操作：觸摸鍵操作，實現開機，停機以及電流的升降。
4. 保護：有空電流起動、二級直流過流報警保護，反饋信號丟失保護，水壓、水溫超限保護，工藝聯鎖保護，運行控制角超限提示。還可根據控制角自動調整變壓器檔位。
5. 顯示：采用液晶顯示各項參數，可顯示直流電流值、直流電壓值、水壓值、水溫值、油溫值和控制角的度數。
6. 雙通道產品：運行中兩通道互為熱備用，可以不停機檢修，無（電流）擾動切換。
7. 網絡通訊：支持Modbus、Profibus、Eathernet等多種通訊協議
電壓規格：
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
電流規格：
300A 750A 1000A 2000A 3150A5000A 6300A 8000A 10000A 16000A20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
四、電解整流器技術參數表


 銅電解電源簡介 
銅電解電源一般為低電壓大電流的恒電流可調直流電源。
以配套整流柜：KGHS-44KA/290V為例
 
一、主系統形式：
雙反星同相逆并聯可控硅整流方式。每套整流機組由1臺有載調壓變壓器和2臺22KA可控硅整流柜組成12相整流。 2套機組可以組成24脈。
 
二、調壓方式：有載自耦粗調，細調為可控硅相控調壓；整流機組設有載開關手動、自動檔位調節。自動調節的依據為控制角控制在5～25度范圍內（為了滿足不同的使用情況，用戶可以在上位計算機控制系統和觸摸屏上自行設定有載開關的動作值）。
 
三、設備供應狀況（單機組）

 
四、整變參數：
整流變壓器型號：ZHSFPTK-15500/10
調壓范圍：65%-105%
脈波數：單套12脈波 。
調壓級數：±11級共23級有載開關調壓。
  
五、整流柜的控制和保護：
5.1整流元件水冷卻器、整流橋臂、快速熔斷器橋臂的水路連接，采用科學的連接方法，盡可能地減少電腐蝕；管道采用不銹鋼，所有的水嘴采用不銹鋼螺栓緊固，保證做到在熱態運行時不滲漏，在裝拆方便處采用法蘭連接。
5.2整流主柜純水冷卻：冷卻水的總匯水管為不銹鋼管，每柜的進出水管均為一進一出。全部水路采用橡膠帶網筋水管進行連接，要求保證水路能在0.4Mpa的水壓下，試驗30分鐘無滲漏現象，而且水管拆卸方便快捷。
5.3保證整流元件具有足夠的接觸壓力、整流臂具有足夠的機械強度、經濟電流密度及良好的冷卻效果。
5.4主回路操作過電壓保護。要求能夠有效吸收操作過電壓和大氣過電壓，能有效吸收雷擊過電壓，確保生產的安全運行。
5.5晶閘管元件換向過電壓保護。在最靠近晶閘管元件處安裝容量參數合適的阻容元件，接線應盡可能短，進行晶閘管換向阻容吸收保護。
5.6晶閘管元件故障保護。采用與晶閘管元件串聯的快速熔斷器熔斷保護方式。當一只快熔熔斷時，有相應臂元件損壞的故障指示；二只快熔熔斷時，脈沖。
5.8過電流保護及過載報警。當負載發生短路或電流超過額定值的105％時將發出過電流保護信號送PLC并報警。當負載電流超過額定值的110％時，系統發出過載報警信號并停車。(設定值可在上位計算機控制系統上自行調整)。
5.9水溫過高保護。熱電偶監視循環水溫度，采集的模擬量信號送到PLC，當冷卻水出口溫度高于設定值，PLC給出水溫過高報警信號。(設定值可在上位計算機控制系統上自行調整)。
5.10水壓過低保護。在不銹鋼主進水管道上安裝壓力變送器，采集的模擬量信號送到PLC，當進水壓力低于0.1MPa或斷水時，PLC發出水壓過低報警信號。(設定值可在上位計算機控制系統上自行調整)。
5.11熔斷故障報警監控系統：通過熔斷檢測裝置將所有快熔的當前工作情況通過通訊的形式上報至PLC，并將總的報警信號通過一對無源開點的形式上報至PLC，觸摸屏、上位機中顯示設備中所有快速熔斷器的工作狀態，并且出現故障后可以快速定位的找到已損壞快熔的位置。正常運行對應窗口顯示綠色，有故障顯示紅色報警，便于查找。
5.12反饋掉線故障保護。當電流反饋信號開路時，穩流控制系統自動轉入開環運行，并向PLC發出反饋掉線故障信號。
5.13直流智能均流測試儀：采用測量頭和變送器監測整流柜中每個整流管輸出狀態的設備。可對整流柜的均流系數，個管的輸出電流進行精密測量。 
5.14控制系統采用全數字雙控系統（一用一備）真正無擾動切換，無擾動切換時間為零  
 
 六、計算機后臺
計算機后臺可以實時檢測并調節整流柜整流電壓、整流電流 ，可以實時檢測每一個快熔工作狀態、每一個可控硅工作電流、每一個可控硅工作溫度、循環水水壓 水溫、變壓器油溫。并對保護參數可以設定調校，對電解工藝參數（每槽電壓、在線PH值監測等）開放接口，對電解過程聯動保護開放接口。
 

 KHS-12系列可控硅整流設備使用說明書 

目      錄
l 概述
l 主要技術數據
l ZCH-12通用三相晶閘管數控板說明
l 操作程序
l 安裝調整
l 維修及使用注意事項
l 包裝運輸及保存
l 產品成套性
 
附      圖
1 OXD.168.8103.001 整流柜原理圖
2 OXD.168.8103.002  PLC原理圖
3 OXD.168.8103.003 數控器控制圖
4 OXD.168.8103.004 整流柜主回路配線圖
5  OXD.168.8103.005阻容保護配線圖
6  OXD.168.8103.006數控器配線圖
7  OXD.168.8103.007 PLC配線圖
8  OXD.168.8103.008繼電器配線圖
9  OXD.168.8103.009表板配線圖
10  OXD.168.8013.010外接端子圖
 
1．概述
（1）用途特點
  本系列可控硅整流設備是采用可控硅技術把交流電變成大小可調的直流電的設備，主要作為冶金電化學和電加熱等可調直流大功率供電電源。也可以作為一般工業用電阻性負載的穩流穩壓可調直流電源。
   本設備設有電流負反饋環節和電壓負反饋環節形成閉環控制，由于采用了觸摸屏數字控制系統，穩壓穩流精度高，用戶可根據生產工藝選擇穩流穩壓工作狀態，本設備同時良好的柔性和智能，具有完善的故障、報警檢測和保護功能（實時檢測過流、過壓、反饋丟失、控制板內部故障，設有開機給定回零、軟啟動、截流、截壓、急停缺相失水等保護，發生故障時，可使交流側跳閘，并發出聲光報警，保證了設備運行的可靠性。），良好的人機界面和良好的開放性能。調試簡單。
本設備由于采用了可控硅為工作元件，具有節能無振動，無噪聲， 體積小，重量輕，整流效率高，調壓范圍寬，操作維修方便等優點。 
（2）產品型號名稱
本產品型號為KHS-￡￡￡KA/￡￡￡V
     ￡￡￡KA——額定直流電流
     ￡￡￡V——額定直流電壓
（3） 本系列裝置適用于下列工作條件
l 海拔高度不超過4000米。
l 周圍空氣溫度不高于+40℃，不低于+5℃。
l 周圍空氣相對濕度不大于85％
l 環境溫度變化率不超過5K/h,相對溫度變化率每小時不超過5%。    
l 沒有導電塵埃，易爆氣體，能腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及蒸氣的場所。
l 沒有劇烈振動及垂直傾斜度不超過5℃。
l 可控硅裝置戶內工作。正常使用電氣條件應滿足GB/T3859的規定，交流電網的電壓波形，波動范圍，頻率變化，對稱度應符合GB/T3859.1-93的相關條款的要求。整流器對電氣條件的適用程度為GB/T3859中規定的B級抗擾的要求。

 2．主要技術數據
額定輸入電壓：（線電壓） 110KV  35KV  10KV
額定輸入電流：（線電流） ￡￡￡A
額定輸出電壓：           ￡￡￡ V
額定輸出電流：           ￡￡￡K A
工作方式：   100％連續工作。 
冷卻方式：水冷。

3.ZCH-12使用說明
（一） 通訊、連網、工控組態
⑴ 通訊連接：PC 機或PLC 通過標準工業RS485 通訊口能與單臺或多臺ZCH-12 六脈波晶閘管數控器進行通訊, ZCH-12晶閘管數控器只能作從機。將PC 機或PLC 的標準工業RS485 通訊口接長度不超過1200 米的雙絞屏蔽電纜，雙絞線的另一端接ZCH-12晶閘管數控器的S 通訊口。
⑵ 通信規約：① 通訊協議：標準MODBUS-RTU 協議。② 通訊接口：抗雷擊標準RS485 接口。
③ 波特率： 9600bit/s。
（二） ZCH-12 型十二脈波晶閘管數控器功能表（帶●標記的功能為本型號數控器具有的功能）

 （三）開關量定義、故障報警列表（帶●標記的功能為本型號數控器有效的開關量和有效的故障、報警）：

（四） ZCH-12 控制系統的組建

① 一臺ZCH-12 數控器、一個電位器、一臺觸摸屏、構建一個適應12 只晶閘管設備的基本控制系統。
②兩個一樣的基本控制系統，冗余通訊口互連，構建一個高可靠性的熱冗余控制系統。
③基本控制系統、熱冗余控制系統，都能通過手操器的網絡接口接入PLC、工業PC，構建一個功能強大的網絡控制系統。設備變成網絡設備，提升設備檔次。
④ZCH-12 數控器增加脈沖功放器和脈沖分配器，能控12 只以上晶閘管、電流上萬安的12 脈波大型可控整流設備。
 （五） ZCH-12晶閘管數控器端子與參數表（帶●標記的端子為本型號數控器有效端子，其他端子無效）：

（六）．ZCH-12 數控器調試
⑴ ZCH-12 數控器連手操器
用專用通訊線連接數控器S 口（端子名SA、SB）和觸摸屏通訊口，先送數控器工作電源，再送觸摸屏工作電源。觸摸屏沒有正在通訊···的顯示，界面變化，則數控器與手操器通訊正常。否則檢查通訊雙絞線是否接反，并接正確。
⑵ 接小假負載：在晶閘管電源主路的正負母線間，接一段電爐絲，使輸出額定直流電壓時直流電流在10～20A。
⑶ 小假負載調試
① 置ZCH-12 手動方式工作。
② 脈沖初步檢查:數控器、手操器送電后,，升給定，ZCH-12 出脈沖。檢查脈沖是否到元件。
③ 電壓反饋調整：必須保障反饋電壓隨主路線性變化，5V≤UF 幅度≤10V。調整反饋比例實現。
④ 脈沖鐘點數選擇：根據觸摸屏脈沖鐘點數選擇功能操作，選擇合適的脈沖鐘點數，使ZCH-12 脈沖適應主路。
⑤ 更精細脈沖移相調整啟用脈沖相位微調功能。
⑥ 有脈沖自適應主路功能的用戶，可以啟動本功能，使ZCH-12 脈沖自動適應主路，無需人工整定，比人工整定更精確。本功能只能在小假負載調試時使用。
⑦ 脈沖移相檢查：旋動給定電位器，或通過觸摸屏改變給定，給定從0～，主路輸出電壓也從0～，變化平滑又沒有失控。則數控器的脈沖脈沖鐘點數選擇正確。
⑧ 根據觸摸屏使用手冊整定：① UF 通道過壓值，② UF 通道截壓值，③ 如果控制系統為熱冗余系統，在小假負載調試環境中完成雙通道主/從無擾切換功能的檢驗，④ 如果控制系統為聯網系統，在假負載調試調試環境中，用組態界面完成ZCH-12數控器的相關功能調試。
⑷大假負載調試
① 接大假負載：接大假負載，使輸出電流能達額定電流50％左右。送數控器、手操器工作電源。
② 根據手操器使用手冊整定：① IF 通道過流值，② 1F 通道過流值（沒有用時，無需調試），③ 2F 通道過流值（沒有用時，無需調試），④ IF 通道截流值，⑤ 初步選擇一個PID 方案
③ 本步主要工作：接大假負載、做好過流截流保護。
⑸真負載調試
① 接真負載，使輸出電流為額定電流的10％～50％左右。送數控器、觸摸屏工作電源。
② PID 調節器選擇：根據觸摸屏使用手冊的PID 調節器選擇操作。選擇一個適合被控對象的PID，實現系統控制。如果選擇人工PID，象模擬PID 一樣人工調整P 參數、I 參數、D 參數，實現系統控制。有PID 參數自整定的用戶, 啟動本功能控制器自動得到適應負載的算法，比人工調整更精細。
③ 本步主要工作：接真負載，確定PID 方案。 
（七）常見故障及排除
◆ZCH-12 數控器與觸摸屏不能通訊：檢查通訊線是否接反,確認接線正確。
◆無直流電壓輸出：① 檢查數控器工作電源是否正常。② 檢查是否外部脈沖。
◆輸出直流電壓不能從零至額定值連續可調，有電壓跳變：檢查是否有導通性能不好的晶閘管并更換。
◆輸出直流電壓不穩定，甚至有負電壓：①檢查是否負載開路或輸出的直流電流太小，晶閘管不能維持導通狀態。②檢查是否有導通性能不好的晶閘管并更換。
◆輸出直流電壓調不到額定值：①檢查電源電壓是否偏低。②檢查對應于額定電流時電壓反饋信號值是否超過10V，如是則需降低反饋信號。③檢查設置的截壓、截流值是否太小，數控器運行在截壓、截流狀態，使輸出受到限制。④檢查輸出脈沖指示二極管是否都亮，如有不亮，則是脈沖輸出回路有故障，可能是：1。數控器晶閘管的脈沖線開路；2。晶閘管控制極開路。
◆輸出直流電流調不到額定值：如果輸出直流電壓能調到額定值，輸出直流電流不能調到額定值，則整流設備正常*，這種現象是由于負載電阻偏大造成的。

4．操作程序
   （1）開機
l 起動準備，將調節電位器W調到零位（逆時針最終點）。
l 合主令開關1SA，分閘指示燈亮。
l 合起動按鈕SB1，合閘指示燈亮，整流柜處于待命狀態。
l 調節W，輸出所需直流電流。
（2）關機
l 將W調到零位。
l 合停止按鈕SB2分主回路電源。
l 分主令開關1SA。
l 斷開控制電源。

5．安裝調整
l 本設備在出廠前已進行了系統的調試與整定，在使用前一般不需要重調。
l 設備安裝前應清查整機部件及附屬元件，并檢查各部件及接線緊固螺釘有無松動和損壞。
l 接線時，主回路和控制回路的相序要接對，輸出線不能接錯，否則，會引起短路事故或造成設備損壞。
l 手動輕載試車，無異常后，再作負荷試驗。

6．使用注意事項
l 設備在運行和檢修時，不得帶電拔下插件，若想改變工作狀態必須停車后方可轉換。
l 直流輸出必須按安全工作區使用，否則可控硅導通角太小時直流輸出過大，會引起可控硅元件和變壓器嚴重發熱甚至燒壞。
l 調節控制部分所有的電位器，出廠時均已整定請勿輕易改變。

7．包裝運輸和保存
l 產品包裝應防潮，防塵，不受機械損傷。
l 產品在運輸中，不應有劇烈振動，撞擊和倒放，產品不能存放在潮濕和有各種腐蝕性氣體的地方。

8．產品成套性
l 整流柜一臺。
l 文件：說明書一份，出廠實驗報告一份，合格證一份。  
 
 
定貨須知
定貨須注明產品名稱、型號、數量、設備規格，

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