CN100540750C - 铝电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统。它将传统的二极管、电容、电阻等电子元器件构成的交流隔离电源装置中性点绝缘监视装置改为带模拟量和开关量输出的智能检测装置，将交流隔离电源装置的中性点绝缘情况、电源装置正常工作和故障情况采集至就地的远程I/O采集终端，I远程I/O采集终端通过通讯电缆传送至上位计算机系统，上位计算机系统可对故障情况进行在线监视并报警，使值班人员及时掌握交流隔离电源装置的工作状态，提高了交流隔离电源装置向电解车间绝缘操作平面区域供电可靠性，减少了人员定期巡视的工作量，解决了由于巡视人员没有及时发现，可能造成电解槽绝缘工作区内人员伤害的问题。
Description
所属技术领域
本发明涉及电解车间绝缘检测系统，特别是涉及一种铝电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统。铝电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统是针对电解车间操作平面不允许工作零和大地零引入，为其供电的交流隔离电源装置是由多台隔离电源变压器组成，所有隔离电源变压器中性点必须进行绝缘处理，该系统是电解车间辅助交流隔离电源装置中性点计算机在线绝缘监测及报警的解决方案，它属于电解车间绝缘处理及检测技术领域。
背景技术
电解槽生产系统是一个带电体，生产过程中为了保证操作人员的人身安全对其操作平面需要进行严格的绝缘处理，大地零电位及为其供电的交流隔离电源系统工作零禁止引入到操作平面的绝缘区域内，因此不仅要对电解车间的操作平面进行绝缘处理，还必须对为其供电的交流隔离电源装置的中性点进行绝缘处理，传统的交流隔离电源装置中性点绝缘监视装置采用的是二极管、电容、电阻等电子元器件构成的模拟装置，现场就地设置绝缘监视指针式仪表，巡视人员需定期到现场指针读数，靠人工发现绝缘是否破坏，没有在线绝缘破坏报警系统，一旦发生绝缘破坏巡视人员没有及时发现前，对操作平面及电解槽绝缘工作区内人员构成较大的危险。
本发明的内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，目的是提高交流隔离电源装置向电解车间绝缘操作平面区域供电的可靠性，减少人员定期巡视的工作量，解决由于交流隔离电源装置的中性点绝缘破坏，巡视人员没有及时发现，可能造成电解槽绝缘工作区内人员伤害的问题，其检测准确，安全性高，节省人力。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，它是由下述结构构成：监视智能模块，用于采集电源变压器的中性点绝缘信号；远程I/O采集终端，用于接收交流隔离电源装置中的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号及监视智能模块采集的电源变压器的中性点绝缘信号，并将上述信号转换成数字信号后传输至上位计算机系统；上位计算机系统，用于接收远程I/O采集终端输入的信号，并进行编程处理显示各交流隔离电源装置工作状态，当中性点绝缘破坏时发出报警信号；所述的监视智能模块设置在电源变压器屏内，每个电源变压器设置一个监视智能模块，监视智能模块的输入端与电源变压器的中性点连接，输出端通过屏蔽电缆与远程I/O采集终端的输入端连接。
所述的监视智能模块是由可控硅、电容、电阻及电压变送器集成而成，它通过对各电源变压器中性点对地电压进行检测，并将检测到的电压信号经电压变送器提供给远程I/O采集终端，经远程I/O采集终端转换成数字通讯信号后再上传上位计算机系统。
所述的每个隔离电源装置设置一个远程I/O采集终端。
所述的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号是通过控制电缆传送到远程I/O采集终端，控制电缆的一端与远程I/O采集终端的输入端连接，另一端与各电源变压器屏的输出端连接。
所述的每个远程I/O采集终端是通过通讯电缆将采集的信号传输至净化装置上位计算机系统的。
本发明的优点和效果如下：
本发明将传统的就地显示、靠人工巡视检查交流隔离电源装置中性点绝缘情况改为智能检测系统，将交流隔离电源装置的中性点绝缘情况、电源装置正常工作和故障情况采集至就地的远程I/O采集终端，再远传送至净化装置上位计算机系统，在上位计算机系统上可对交流隔离电源装置的中性点绝缘情况、电源装置正常工作和故障情况进行在线监视，同时可以对绝缘损坏和电源装置故障进行报警，提高了交流隔离电源装置向电解车间绝缘操作平面区域供电的可靠性，减少了人员定期巡视的工作量，解决了由于交流隔离电源装置的中性点绝缘，巡视人员没有及时发现，可能造成电解槽绝缘工作区内人员伤害的问题。本发明可以对铝电解车间的交流电源装置实时进行检测，采用本发明系统节省人力，安全性高，检测准确。
附图说明
图1是本发明系统的配置结构示意图。
其中：1、烤槽电源变压器屏，2、逻辑电源变压器屏，3、控制电源变压器屏，4、阳极提升电源变压器屏，5、监视智能模块，6、远程I/O采集终端，7、上位计算机系统，8、控制电缆，9、屏蔽电缆，10、通讯电缆。
具体实施方法
下面结合附图对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
在电解车间内需要隔离电源供电的用电设备主要是以电解槽为单元，电解槽均匀分布在较长的两个电解车间内，因此，供电相对比较分散，所以需设置几个交流隔离电源装置为其供电，通常按电解烟气净化进行分区，将交流隔离电源装置设置在电解烟气净化变电所内。本发明电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其结构如下：监视智能模块5，用于采集电源变压器的中性点绝缘信号；远程I/O采集终端6，用于接收交流隔离电源装置中的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号及监视智能模块5采集的电源变压器的中性点绝缘信号，并将上述信号转换成数字信号后传输至上位计算机系统7；上位计算机系统7，用于接收远程I/O采集终端6输入的信号，并进行编程处理显示各交流隔离电源装置工作状态，当中性点绝缘破坏及其它工作异常时发出报警信号。
下面结合附图详细描述本发明，铝电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，结构如图1所示，首先将各交流隔离电源装置中的各烤槽电源变压器屏1、逻辑电源变压器屏2、控制电源变压器屏3、阳极提升电源变压器屏4等各电源变压器的中性点绝缘装置由原来的二极管、电容、电阻等电子元器件构成的模拟装置设计成带模拟量输出的职能装置，即在各交流隔离电源装置中的每个电源变压器屏内设置一个用于采集中性点绝缘信号的监视智能模块5，在每个交流隔离电源装置上设置一个远程I/O采集终端6，每个交流隔离电源装置中的各烤槽电源变压器、逻辑电源变压器、控制电源变压器、供电电源变压器的中性点绝缘信号通过各监视智能模块5采集至远程I/O采集终端6，监视智能模块5的输入端与电源变压器的中性点连接，监视智能模块5的输出端通过屏蔽电缆9与远程I/O采集终端6的输入端连接；各交流隔离电源装置中的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号是通过控制电缆8传输到远程I/O采集终端6，控制电缆8的一端与远程I/O采集终端6的输入端连接，另一端与各电源变压器屏的输出端连接，每个远程I/O采集终端6即I/O工作站将采集的信号经通讯电缆10传至净化装置的上位计算机系统7，在上位计算机系统7内进行编程处理显示各交流隔离电源装置的工作状态，当中性点绝缘破坏及其它工作异常时上位计算机系统7发出报警信号。上位计算机系统7可以与电解烟气净化系统共用一个，设置在电解烟气净化系统的控制室内。
上述监视智能模块5是通过对各电源变压器中性点对地电压进行检测，并将检测到的电压信号通过监视智能模块5内的电压变送器提供给远程I/O采集终端6，经远程I/O采集终端6转换成数字通讯信号后再上传上位计算机系统7的。监视智能模块5是由可控硅、电容、电阻及电压变送器集成而成。
上述的隔离电源装置是由多台隔离电源变压器组成，即一个或多个单元电源变压器屏组成，每个单元电源变压器屏是由几个相同或不同的电源变压器屏组成，电源变压器屏分为：烤槽电源变压器屏、逻辑电源变压器屏、控制电源变压器屏和阳极提升电源变压器屏，此为现有技术不在详细描述。
Claims (5)
1、电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其特征在于其结构如下：
监视智能模块(5)，用于采集电源变压器的中性点绝缘信号；
远程I/O采集终端(6)，用于接收交流隔离电源装置中的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号及监视智能模块(5)采集的电源变压器的中性点绝缘信号，并将上述信号转换成数字信号后传输至上位计算机系统(7)；
上位计算机系统(7)，用于接收远程I/O采集终端(6)输入的信号，并进行编程处理显示各交流隔离电源装置工作状态，当中性点绝缘破坏时发出报警信号；
所述的监视智能模块(5)设置在电源变压器屏内，每个电源变压器设置一个监视智能模块(5)，监视智能模块(5)的输入端与电源变压器的中性点连接，输出端通过屏蔽电缆(9)与远程I/O采集终端(6)的输入端连接。
2、根据权利要求1所述的电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其特征在于所述的监视智能模块(5)是由可控硅、电容、电阻及电压变送器集成而成，它通过对各电源变压器中性点对地电压进行检测，并将检测到的电压信号经电压变送器提供给远程I/O采集终端(6)，经远程I/O采集终端(6)转换成数字通讯信号后再上传上位计算机系统(7)。
3、根据权利要求1所述的电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其特征在于所述的每个隔离电源装置设置一个远程I/O采集终端(6)。
4、根据权利要求1所述的电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其特征在于所述的各电源变压器的进线和馈线开关的工作状态信号是通过控制电缆(8)传送到远程I/O采集终端(6)，控制电缆(8)的一端与远程I/O采集终端(6)的输入端连接，另一端与各电源变压器屏的输出端连接。
5、根据权利要求1所述的电解车间交流电源装置计算机在线绝缘监测及报警系统，其特征在于所述的每个远程I/O采集终端(6)是通过通讯电缆(10)将采集的信号传输至上位计算机系统(7)的。
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