專利名稱：鋁電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解車間絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種鋁電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)。鋁電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)是針對(duì)電解車間操作平面不允許工作零和大地零引入，為其供電的交流隔離電源裝置是由多臺(tái)隔離電源變壓器組成，所有隔離電源變壓器中性點(diǎn)必須進(jìn)行絕緣處理，該系統(tǒng)是電解車間輔助交流隔離電源裝置中性點(diǎn)計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警的解決方案，它屬于電解車間絕緣處理及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電解槽生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)帶電體，生產(chǎn)過(guò)程中為了保證操作人員的人身安全對(duì)其操作平面需要進(jìn)行嚴(yán)格的絕緣處理，大地零電位及為其供電的交流隔離電源系統(tǒng)工作零禁止引入到操作平面的絕緣區(qū)域內(nèi)，因此不僅要對(duì)電解車間的操作平面進(jìn)行絕緣處理，還必須對(duì)為其供電的交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)進(jìn)行絕緣處理，傳統(tǒng)的交流隔離電源裝置中性點(diǎn)絕緣監(jiān)視裝置采用的是二極管、電容、電阻等電子元器件構(gòu)成的模擬裝置，現(xiàn)場(chǎng)就地設(shè)置絕緣監(jiān)視指針式儀表，巡視人員需定期到現(xiàn)場(chǎng)指針讀數(shù)，靠人工發(fā)現(xiàn)絕緣是否破壞，沒(méi)有在線絕緣破壞報(bào)警系統(tǒng)，一旦發(fā)生絕緣破壞巡視人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)前，對(duì)操作平面及電解槽絕緣工作區(qū)內(nèi)人員構(gòu)成較大的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，目的是提高交流隔離電源裝置向電解車間絕緣操作平面區(qū)域供電的可靠性，減少人員定期巡視的工作量，解決由于交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)絕緣破壞，巡視人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能造成電解槽絕緣工作區(qū)內(nèi)人員傷害的問(wèn)題，其檢測(cè)準(zhǔn)確，安全性高，節(jié)省人力。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，它是由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成監(jiān)視智能模塊，用于采集電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)；遠(yuǎn)程I/O采集終端，用于接收交流隔離電源裝置中的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)及監(jiān)視智能模塊采集的電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)，并將上述信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于接收遠(yuǎn)程I/O采集終端輸入的信號(hào)，并進(jìn)行編程處理顯示各交流隔離電源裝置工作狀態(tài)，當(dāng)中性點(diǎn)絕緣破壞及其它工作異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
所述的監(jiān)視智能模塊設(shè)置在電源變壓器屏內(nèi)，每個(gè)電源變壓器設(shè)置一個(gè)監(jiān)視智能模塊，監(jiān)視智能模塊的輸入端與電源變壓器的中性點(diǎn)連接，輸出端通過(guò)屏蔽電纜與遠(yuǎn)程I/O采集終端的輸入端連接。
所述的監(jiān)視智能模塊是由可控硅、電容、電阻及電壓變送器集成而成，它通過(guò)對(duì)各電源變壓器中性點(diǎn)對(duì)地電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)經(jīng)電壓變送器提供給遠(yuǎn)程I/O采集終端，經(jīng)遠(yuǎn)程I/O采集終端轉(zhuǎn)換成數(shù)字通訊信號(hào)后再上傳上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
所述的每個(gè)隔離電源裝置設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端。
所述的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)是通過(guò)控制電纜傳送到遠(yuǎn)程I/O采集終端，控制電纜的一端與遠(yuǎn)程I/O采集終端的輸入端連接，另一端與各電源變壓器屏的輸出端連接。
所述的每個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端是通過(guò)通訊電纜將采集的信號(hào)傳輸至凈化裝置上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下本發(fā)明將傳統(tǒng)的就地顯示、靠人工巡視檢查交流隔離電源裝置中性點(diǎn)絕緣情況改為智能檢測(cè)系統(tǒng)，將交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)絕緣情況、電源裝置正常工作和故障情況采集至就地的遠(yuǎn)程I/O采集終端，再遠(yuǎn)傳送至凈化裝置上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上可對(duì)交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)絕緣情況、電源裝置正常工作和故障情況進(jìn)行在線監(jiān)視，同時(shí)可以對(duì)絕緣損壞和電源裝置故障進(jìn)行報(bào)警，提高了交流隔離電源裝置向電解車間絕緣操作平面區(qū)域供電的可靠性，減少了人員定期巡視的工作量，解決了由于交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)絕緣，巡視人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能造成電解槽絕緣工作區(qū)內(nèi)人員傷害的問(wèn)題。本發(fā)明可以對(duì)鋁電解車間的交流電源裝置實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，采用本發(fā)明系統(tǒng)節(jié)省人力，安全性高，檢測(cè)準(zhǔn)確。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、烤槽電源變壓器屏，2、邏輯電源變壓器屏，3、控制電源變壓器屏，4、陽(yáng)極提升電源變壓器屏，5、監(jiān)視智能模塊，6、遠(yuǎn)程I/O采集終端，7、上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，8、控制電纜，9、屏蔽電纜，10、通訊電纜。
具體實(shí)施方法下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所限制。
在電解車間內(nèi)需要隔離電源供電的用電設(shè)備主要是以電解槽為單元，電解槽均勻分布在較長(zhǎng)的兩個(gè)電解車間內(nèi)，因此，供電相對(duì)比較分散，所以需設(shè)置幾個(gè)交流隔離電源裝置為其供電，通常按電解煙氣凈化進(jìn)行分區(qū)，將交流隔離電源裝置設(shè)置在電解煙氣凈化變電所內(nèi)。本發(fā)明電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如下監(jiān)視智能模塊5，用于采集電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)；遠(yuǎn)程I/O采集終端6，用于接收交流隔離電源裝置中的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)及監(jiān)視智能模塊5采集的電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)，并將上述信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7；上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7，用于接收遠(yuǎn)程I/O采集終端6輸入的信號(hào)，并進(jìn)行編程處理顯示各交流隔離電源裝置工作狀態(tài)，當(dāng)中性點(diǎn)絕緣破壞及其它工作異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，鋁電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，首先將各交流隔離電源裝置中的各烤槽電源變壓器屏1、邏輯電源變壓器屏2、控制電源變壓器屏3、陽(yáng)極提升電源變壓器屏4等各電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣裝置由原來(lái)的二極管、電容、電阻等電子元器件構(gòu)成的模擬裝置設(shè)計(jì)成帶模擬量輸出的職能裝置，即在各交流隔離電源裝置中的每個(gè)電源變壓器屏內(nèi)設(shè)置一個(gè)用于采集中性點(diǎn)絕緣信號(hào)的監(jiān)視智能模塊5，在每個(gè)交流隔離電源裝置上設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端6，每個(gè)交流隔離電源裝置中的各烤槽電源變壓器、邏輯電源變壓器、控制電源變壓器、供電電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)通過(guò)各監(jiān)視智能模塊5采集至遠(yuǎn)程I/O采集終端6，監(jiān)視智能模塊5的輸入端與電源變壓器的中性點(diǎn)連接，監(jiān)視智能模塊5的輸出端通過(guò)屏蔽電纜9與遠(yuǎn)程I/O采集終端6的輸入端連接；各交流隔離電源裝置中的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)是通過(guò)控制電纜8傳輸?shù)竭h(yuǎn)程I/O采集終端6，控制電纜8的一端與遠(yuǎn)程I/O采集終端6的輸入端連接，另一端與各電源變壓器屏的輸出端連接，每個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端6即I/O工作站將采集的信號(hào)經(jīng)通訊電纜10傳至凈化裝置的上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7，在上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7內(nèi)進(jìn)行編程處理顯示各交流隔離電源裝置的工作狀態(tài)，當(dāng)中性點(diǎn)絕緣破壞及其它工作異常時(shí)上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7發(fā)出報(bào)警信號(hào)。上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7可以與電解煙氣凈化系統(tǒng)共用一個(gè)，設(shè)置在電解煙氣凈化系統(tǒng)的控制室內(nèi)。
上述監(jiān)視智能模塊5是通過(guò)對(duì)各電源變壓器中性點(diǎn)對(duì)地電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)通過(guò)監(jiān)視智能模塊5內(nèi)的電壓變送器提供給遠(yuǎn)程I/O采集終端6，經(jīng)遠(yuǎn)程I/O采集終端6轉(zhuǎn)換成數(shù)字通訊信號(hào)后再上傳上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7的。監(jiān)視智能模塊5是由可控硅、電容、電阻及電壓變送器集成而成。
上述的隔離電源裝置是由多臺(tái)隔離電源變壓器組成，即一個(gè)或多個(gè)單元電源變壓器屏組成，每個(gè)單元電源變壓器屏是由幾個(gè)相同或不同的電源變壓器屏組成，電源變壓器屏分為烤槽電源變壓器屏、邏輯電源變壓器屏、控制電源變壓器屏和陽(yáng)極提升電源變壓器屏，此為現(xiàn)有技術(shù)不在詳細(xì)描述。
權(quán)利要求
1.電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于其結(jié)構(gòu)如下監(jiān)視智能模塊(5)，用于采集電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)；遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)，用于接收交流隔離電源裝置中的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)及監(jiān)視智能模塊(5)采集的電源變壓器的中性點(diǎn)絕緣信號(hào)，并將上述信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(7)；上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(7)，用于接收遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)輸入的信號(hào)，并進(jìn)行編程處理顯示各交流隔離電源裝置工作狀態(tài)，當(dāng)中性點(diǎn)絕緣破壞及其它工作異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)視智能模塊(5)設(shè)置在電源變壓器屏內(nèi)，每個(gè)電源變壓器設(shè)置一個(gè)監(jiān)視智能模塊(5)，監(jiān)視智能模塊(5)的輸入端與電源變壓器的中性點(diǎn)連接，輸出端通過(guò)屏蔽電纜(9)與遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)視智能模塊(5)是由可控硅、電容、電阻及電壓變送器集成而成，它通過(guò)對(duì)各電源變壓器中性點(diǎn)對(duì)地電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)經(jīng)電壓變送器提供給遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)，經(jīng)遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)轉(zhuǎn)換成數(shù)字通訊信號(hào)后再上傳上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的每個(gè)隔離電源裝置設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的各電源變壓器的進(jìn)線和饋線開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)信號(hào)是通過(guò)控制電纜(8)傳送到遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)，控制電纜(8)的一端與遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)的輸入端連接，另一端與各電源變壓器屏的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)，所述的每個(gè)遠(yuǎn)程I/O采集終端(6)是通過(guò)通訊電纜(10)將采集的信號(hào)傳輸至上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(7)的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁電解車間交流電源裝置計(jì)算機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)。它將傳統(tǒng)的二極管、電容、電阻等電子元器件構(gòu)成的交流隔離電源裝置中性點(diǎn)絕緣監(jiān)視裝置改為帶模擬量和開(kāi)關(guān)量輸出的智能檢測(cè)裝置，將交流隔離電源裝置的中性點(diǎn)絕緣情況、電源裝置正常工作和故障情況采集至就地的遠(yuǎn)程I/O采集終端，遠(yuǎn)程I/O采集終端通過(guò)通訊電纜傳送至上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可對(duì)故障情況進(jìn)行在線監(jiān)視并報(bào)警，使值班人員及時(shí)掌握交流隔離電源裝置的工作狀態(tài)，提高了交流隔離電源裝置向電解車間絕緣操作平面區(qū)域供電可靠性，減少了人員定期巡視的工作量，解決了由于巡視人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能造成電解槽絕緣工作區(qū)內(nèi)人員傷害的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C25C3/16GK1865512SQ20061004635
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者袁進(jìn)禹, 戈廣金, 王同硯, 徐煜, 吳耀東 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院