[發明專利]一種電解槽電壓保護方法及保護系統

無效

• 申請號: 200910064546.2
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101550567A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 謝強偉;張振江;黃集金
• 申請（專利權）人: 謝強偉;張振江
• 主分類號: C25C3/16
• 分類號: C25C3/16;C25C3/20
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 林志堅

1.一種電解槽電壓保護系統，其特征在于：所述系統主要包括：①槽電 壓檢測回路、②保護系統控制單元、③保護系統出口回路、④保護系統網絡結 構；

①、所述槽電壓檢測回路，電解車間為不接地系統，所述理想零點當電解 槽在運行過程中出現其它可能的接地時，零點將移至接地點；理論零點在系列 中點，電解槽槽兩端對地電壓可達到750VDC；當存在其它接地零點，電解車 間進線端對地電壓可高達1500VDC；

所述槽電壓檢測回路選擇的檢測元件：

輸入端：電解槽兩端電壓，0-100VDC相對電壓；

輸出端：4-20mA/1-5V；

電源：24VDC/220AC；

絕緣電阻：輸入端-輸出端-電源端大于100MΩ；

隔離強度：輸入端-輸出端-電源端-地面間AC2000V/1min；

②、所述保護系統控制單元；

保護系統控制單元分主控制器和分控制器：

以工段為單位配置分控制器；分控制器選用SIEMENS?S7-300PLC，用于 完成本工段槽電壓保護系統的信號采集、邏輯判斷、報警運算、動作運算功能； 所述分控制器詳細配置如下：

電源模塊：PS-307，為分控制器提供電源；

CPU控制模塊：CPU315-2DP，實現邏輯判斷，完成本工段報警運算和動 作運算；

網絡通訊模塊：CP343，實現并完成與主控制器和計算機系統的以太網連 接和數據交換；

信號采集模塊：SM331，完成經由槽電壓檢測回路隔離器隔離變送之后的 的槽電壓信號采集、系列電流信號采集；

一個電解系列配置一套主控制器；所述主控制器選用SIEMENS?S7-300 PLC，實現邏輯判斷，完成保護動作出口功能；

主控制器詳細配置如下：

電源模塊：PS-307，為主控制器提供電源；

CPU控制模塊：CPU315-2DP，實現邏輯判斷，完成槽電壓保護動作出口；

網絡通訊模塊：CP343，完成與分控制器和計算機系統的以太網連接，采 集分控制器動作運算結果；

動作輸出模塊：SM322，完成降系列電流和停系列電源的動作出口；

③、所述的保護系統出口回路；

本槽電壓保護系統通過主控制器動作輸出模塊SM322輸出控制接點信號， 出口回路包括兩部分：

與整流所穩流系統連接，通過接點信號輸出，完成自動降系列電流；

與整流所綜合自動化系統連接，通過接點信號輸出，完成整流機組電源側 開關分閘，實現電解系列停電；

④、所述保護系統網絡結構，本槽電壓保護系統采用全以太網結構，主控 制器、分控制器、后臺計算機系統均通過以太網連接實現數據交換。

2.根據權利要求1所述的電解槽電壓保護系統，其特征在于：所述系統槽 電壓檢測元件選用日本愛模M-SYSTEM電壓隔離器。

3.使用權利要求1或2所述的電解槽電壓保護系統的方法，其特征在于： 所述的槽電壓保護系統保護投入過程可通過后臺計算機人機界面實現：

a、設定低壓投入段數和高壓投入段數；默認低壓投入2段，即低壓一段、 低壓二段；高壓投入4段，即高壓一段、高壓二段、高壓三段、高壓四段；

b、設定低壓和高壓投入各段的定值和動作時限；默認低壓一段為3.8V、低 壓二段為1V、高壓一段50V、高壓二段60V/5s、高壓三段65V/2s、高壓四段 70V/0s；

c、設定焙燒槽各段定值和動作時限；實現單槽設定，一段根據焙燒槽當天 電壓+0.8V設定，默認二段設定為10V/0s；

d、投入系列電流/總加電流，設定系列電流和總加電流差值閉鎖值；默認 投入系列電流，閉鎖值為3kA；

e、對應每臺電解槽投入功能模塊運行、投入電壓判斷功能、投入電阻判斷 功能、選擇功能模塊為工作位置；

f、投入高壓二段、高壓三段、高壓四段、焙燒二段軟壓板；

g、投入降系列電流、停系列電源硬壓板。