SU1296627A1

SU1296627A1 - Device for automatic protection of electrolysis series

Info

Publication number: SU1296627A1
Application number: SU853842521A
Authority: SU
Inventors: Валерий Петрович Овсяников; Фридрих Трофимович Петрунин
Original assignee: Ovsyanikov Valerij P; Petrunin Fridrikh T
Priority date: 1985-01-08
Filing date: 1985-01-08
Publication date: 1987-03-15

Abstract

Изобретение относитс к области .автоматизации производства алюмини электролизом. Цель изобретени - по- вьшение надежности работы электролизной серии. Сущность изобретени заключаетс в том, что в режиме нормальной работы серии при достижении напр жени на серии номинальной величины, что 15, J3 18 /7 aTJ; - в в .- - - -JB ffflt/A /ffff fUH(/effi /X s/rf /rr/jent/зо тЭ .го соответствует замкнутой секции 13 ключа 11, на пр мом выходе триггера 27 по вл етс сигнал Единица., При возникновении негаснущей дуги или обрыве тока серии контакт 23 гаркона 22 размыкаетс , на входе элемента НЕ 25 сигнал исчезает, а на его выходе по вл етс сигнал Единица. На выходе элемента И 26 по вл етс сигнал, который устанавливает триггер 30 в единичное состо ние. В результате реле 32 контактом А отключает клвзч 4, снима напр жение на входе преобразовательного агрегата 1, или реле 37 контактом Б включает блок 10 на снижение напр жени серии. Выбор режима работы устройства осушествл етс ключом 33. 1 3.п. ф-лы. 1 ил. а s СЛ fff 17 7а гвThis invention relates to the field of automating the production of aluminum by electrolysis. The purpose of the invention is to improve the reliability of the electrolysis series. The essence of the invention is that in the normal operation of the series, when the voltage on the series reaches its nominal value, which is 15, J3 18/7 aTJ; - in .- - - -JB ffflt / A / ffff fUH (/ effi / X s / rf / rr / jent / zo TE) it corresponds to the closed section 13 of key 11, the direct output of the trigger 27 appears. ., If a non-extinguishing arc occurs or a current breaks in the series, contact 23 of the Garcon 22 opens, the signal NOT disappears at the input of the element NE 25, and the signal of the Unit appears at its output.A signal appears at the output of the element 26 and sets the trigger 30 to unity condition. As a result, the relay 32 by contact A disconnects the clamp 4, relieves voltage at the input of the conversion unit 1, or the relay 37 by contact includes a control unit 10 to reduce the voltage series. Selection osushestvl device mode key 33 is 3.p. 1 f-ly. 1 yl. and s trunk 7a fff 17 rB

Description

Изобретение относитс к автомати- зации производства алюмини и может быть использовано в системах автоматического контрол и управлени алюминиевыми электролизерами.The invention relates to the automation of aluminum production and can be used in systems for the automatic control and management of aluminum electrolysis cells.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы электролизной серии.The aim of the invention is to increase the reliability of the operation of the electrolysis series.

На чертеже изображено устройство дл защиты электролизной серии.The drawing shows a device for the protection of the electrolysis series.

Устройство дл защиты электролизной серии от разрушени содержит преобразовательный агрегат 1, состо щий из силового трансформатора 2, первична регулируема обмотка 3 которого через ключевой элемент А подключена к клеммам 5 дл подвода внешнего источника питани , вторичных обмоток 6, выводы которых подключены через управл емый дроссель 7 насьшгени к вентильному блоку 8, плюсовой и минусовой выводы которого снабжены ключами 9, блока 10 регулировани напр жени , св занного с трансформатором 2, дросселем 7, вентильным блоком 8, и включающий в себ ключ 11 управлени переключением ступеней напр жени , содержащего подготовительную секцию 12 и рабочую секцию 13.A device to protect the electrolysis series from destruction contains a converter unit 1 consisting of a power transformer 2, the primary adjustable winding 3 of which is connected via terminal element A to terminals 5 for supplying an external power source, the secondary windings 6, whose terminals are connected via a controlled choke 7 on the valve block 8, the positive and negative terminals of which are provided with keys 9, the voltage control unit 10 connected to the transformer 2, the choke 7, the valve block 8, and including in SEB shift control key 11 steps voltage preparations containing section 12 and an operating section 13.

К ключам 9 преобразовательного агрегата 1 подключен шинопровод 14, к которому последовательно между собой подключены электролизеры 15, содержащие подвижной анод 16, катод 17. Полость электролизера заполнена алюминием 18 и электролитом 19. Электролизеры изолированы от земли изол торами 20 и снабжены щунтами 21. The busbar 14 is connected to the keys 9 of the converter unit 1, to which electrolyzers 15, containing a movable anode 16, cathode 17, are successively connected to each other. The cell of the electrolyzer is filled with aluminum 18 and electrolyte 19. Electrolyzers are insulated from ground with insulators 20 and provided with shunt 21.

входом геркона включена рабоча секци 13 ключа 11. Секци 13 зашунтиро- вана замыкающим контактом кнопки 28 опробовани , а секци 12 зашунтирова5 на замыкаюнщм контактом кнопки 29 возврата (или подготовки к включению ) , другой замыкающий контакт ко- торого, имеющий общую точку с первым контактом, подключен на вход элемен10 та 25 и вход установки в нулевое состо ние второго триггера 30, вход уста новки в единичное состо ние которого служит выходом элемента 26. Инверсный выход триггера 30 подключен на входthe input of the reed switch is on the working section 13 of the key 11. Section 13 is bridged with the closing contact of the test button 28, and section 12 is bungled 5 at the closing contact of the return button 29 (or preparation for switching on), another closing contact of which has a common point with the first contact , is connected to the input of the element 25 and the installation input to the zero state of the second trigger 30, the input of which is set to one state serves as the output of the element 26. The inverse output of the trigger 30 is connected to the input

5 усилител 31, выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 32), замыкающий контакт А которого через ключ 33 избирани режима функционально св зан с органом управлени ключа 4, лампой (блок 34 световой сигнализации), блоком 35 звуковой сигнализации. Пр мой выход триггера 30 подключен на вход усилител 36 выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 37), замыкающий контакт Б которого через ключ 33 избирани режима функционально св зан с органом управлени блока 10 регулировани напр жени , которьш 5 amplifier 31, the output of which is connected to the input of the executive body (relay 32), whose closing contact A through the mode select key 33 is functionally connected to the key control 4, the lamp (light signaling unit 34), and the audible signal unit 35. The direct output of the trigger 30 is connected to the input of the amplifier 36 whose output is connected to the input of the executive body (relay 37), the closing contact B of which, via the mode select key 33, is functionally connected to the control unit of the voltage control unit 10

30 функционально может действовать на привод переключени ступеней напр жени обмотки 3 трансформатора 2, схему управлени дроссел 7 насыщени и схему управлени блока 8 вентилей.30 functionally can act on the voltage switching actuator of the winding 3 of the transformer 2, the control circuit of the saturation throttle 7 and the control circuit of the valve unit 8.

35 Схема может быть реализована на серийных элементах Логика-И, могут также использоватьс и элементы Логика -т. В качестве триггеров 27 и35 Scheme can be implemented on Logic-I serial elements; Logic -t elements can also be used. As triggers 27 and

2020

2525

30 прин ты RS-триггеры. Порог срабаВ зоне действи магнитного потока,40 тывани геркона 22 регулируетс подвижным экраном 24 (тонка регулировка ) . Предварительную (грубую) регулировку возможно выполнить, мен рассто ние мел(ду шинопроводом 14 и геркон/ 22 с замыкающим контактом 23.5 герконом 22 а30 received RS-triggers. Slab threshold In the area of magnetic flux, 40 of the washing of the reed switch 22 is controlled by the movable screen 24 (fine adjustment). Preliminary (coarse) adjustment can be made by changing the distance of the chalk (by busbar 14 and reed switch / 22 with closing contact 23.5 by reed switch 22 a

создаваемого током, проход щим по шинопроводу 14 и последовательно включенным электролизерам 15 серии, установлен магнитоуправл емый контактcreated by the current passing through the busline 14 and series-connected electrolyzers of the 15th series, a magnetically controlled contact is installed

Между герконом 22 и шинопроводом 14 установлен подвижной экран 24 из магнитного материала. Вход геркона 22 служит входом сигнала управлени , а его выход подключен на вход логичес- Q кого элемента 25 с функцией НЕ, выход элемента 25 служит входом элемента 26 с функцией И, вторым входом которого служит пр мой выход триггера 27. Между входом установки в нулевое состо ние которого и входом геркона 22 включена подготовительна секци 12 ключа 11, а между входом установки в единичное состо ние триггера 27 иBetween the reed switch 22 and the busbar 14 a movable screen 24 made of magnetic material is installed. The input of the reed switch 22 serves as a control signal input, and its output is connected to the input of a logical element 25 with the NOT function, the output of the element 25 serves as an input of the element 26 with an AND function, the second input of which is the direct output of the trigger 27. Between the installation input is zero the state of which and the entrance of the reed switch 22 include the preparatory section 12 of the key 11, and between the input of the installation in the single state of the trigger 27 and

также путем изменени угла между продольной осью геркона и плоскостью силовой линии магнитного потока.also by changing the angle between the longitudinal axis of the reed switch and the plane of the magnetic flux line.

Устройство дл защиты электролизной серии от разрушени работает следующим образом.The device for protection of the electrolysis series from destruction works as follows.

Режим опробовани работы устройства .The mode of testing the operation of the device.

Ключи 9 отключены. При подаче питани на элементы схемы 25 на входе схемы присутствует сигнал В управлени . Нажатием кнопки 29 подаетс управл ющий сигнал на вход установки вKeys 9 are disabled. When power is applied to the circuit elements 25, control signal B is present at the circuit input. By pressing the button 29, a control signal is applied to the input of the installation in

входом геркона включена рабоча секци 13 ключа 11. Секци 13 зашунтиро- вана замыкающим контактом кнопки 28 опробовани , а секци 12 зашунтирована замыкаюнщм контактом кнопки 29 возврата (или подготовки к включению ) , другой замыкающий контакт ко- торого, имеющий общую точку с первым контактом, подключен на вход элемен0 та 25 и вход установки в нулевое состо ние второго триггера 30, вход установки в единичное состо ние которого служит выходом элемента 26. Инверсный выход триггера 30 подключен на входthe input of the reed switch is on the working section 13 of the key 11. Section 13 is bridged with the closing contact of the test button 28, and section 12 is bridged with the closing contact of the return button 29 (or preparation for switching on), another closing contact of which has a common point with the first contact, connected to the input of the element 25 and the installation of the zero state of the second trigger 30, the input of which is set to one state serves as the output of the element 26. The inverse output of the trigger 30 is connected to the input

5 усилител 31, выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 32), замыкающий контакт А которого через ключ 33 избирани режима функционально св зан с органом управлени ключа 4, лампой (блок 34 световой сигнализации), блоком 35 звуковой сигнализации. Пр мой выход триггера 30 подключен на вход усилител 36 выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 37), замыкающий контакт Б которого через ключ 33 избирани режима функционально св зан с органом управлени блока 10 регулировани напр жени , которьш5 amplifier 31, the output of which is connected to the input of the executive body (relay 32), whose closing contact A through the mode select key 33 is functionally connected to the key control 4, the lamp (light signaling unit 34), and the audible signal unit 35. The direct output of the trigger 30 is connected to the input of the amplifier 36 whose output is connected to the input of the executive body (relay 37), the closing contact B of which, via the mode select key 33, is functionally connected to the control unit of the voltage control unit 10

0 функционально может действовать на привод переключени ступеней напр жени обмотки 3 трансформатора 2, схему управлени дроссел 7 насыщени и схему управлени блока 8 вентилей.0 functionally can act on the voltage switching actuator of the winding 3 of the transformer 2, the control circuit of the saturation throttle 7 and the control circuit of the valve unit 8.

5 Схема может быть реализована на серийных элементах Логика-И, могут также использоватьс и элементы Логика -т. В качестве триггеров 27 и5 The scheme can be implemented on Logic-I serial elements; Logic -t elements can also be used. As triggers 27 and

00

5five

вижным экраном 24 (тонка регулировка ) . Предварительную (грубую) регулировку возможно выполнить, мен рассто ние мел(ду шинопроводом 14 и герконом 22 аvizny screen 24 (thin adjustment). It is possible to make a preliminary (coarse) adjustment by changing the chalk distance (the busbar 14 and the reed switch 22 a

нулевое состо ние триггеров 27 и 30. При этом на инверсном выходе триггера 30 по вл етс сигнал Единица, которьй усиливаетс на усилителе 31, реле 32 срабатывает, что может быть зафиксировано при соответствующем положении ключа 33 лампой блока 34, а это свидетельствует о том, что схема включени ключа 4 готова к работе.the zero state of the flip-flops 27 and 30. At the inverse output of the flip-flop 30, a Unit signal appears, which is amplified at the amplifier 31, the relay 32 is activated, which can be fixed at the corresponding position of the key 33 by the lamp of the block 34, and this indicates that that the switch on circuit 4 is ready for operation.

Замыканием кнопки 28 опробовани подаетс сигнал В управлени на вход установки триггера 27 в единичное состо ние, с его пр мого выхода сигнал Единица поступает на один из входов элемента 26, на другом входе которого присутствует также сигнал Единица, поступивший с инверсного выхода элемента 25, на входе которого присутствует в данный момент сигнал ноль, так как кнопка 29 и гер- кон 22 разомкнуты. В результате с выхода элемента 26 на вход установки в единичное состо ние триггера 30 поступает сигнал Единица, с пр мого выхода элемента 30 сигнал Единица поступает на усилитель 36, реле 37 срабатывает, что может быть зафиксировано при соответствующем положении ключа 33 лампой блока 34. А это свидетельствует о том, что схема готова дл аварийного снижени напр жени н электролизной серии через блок 10 путем воздействи его на обмотку 3 трансформатора 2, дроссель 7 или вентильный блок 8.The closure of the test button 28 sends the control signal B to the input of the trigger 27 installation in a single state, from its direct output the unit signal arrives at one of the inputs of the element 26, on the other input of which the signal of the unit received from the inverse output of the element 25 is also present the input of which is present at the moment the signal is zero, since the button 29 and the reed switch 22 are open. As a result, from the output of the element 26 to the installation input to the unit state of the trigger 30, the unit signal is received, from the direct output of the element 30, the unit signal goes to the amplifier 36, the relay 37 is activated, which can be fixed at the corresponding position of the key 33 by the lamp of the unit 34. this indicates that the circuit is ready for emergency voltage reduction of the electrolysis series through block 10 by affecting it on the winding 3 of the transformer 2, choke 7 or valve block 8.

Рабочий режим работы электролизной устанЬвки.The operating mode of the electrolysis installation.

На клеммах 5 присутствует напр жение внешнего источника питани . Ключ 4 разомкнут, ключи 9 замкнуты. Замыканием кнопки 29 подготавливаетс схема к работе путем замыкани контакта А реле 32 в схеме включени ключа 4. Включаетс ключ 4, повьш1ает с напр жение на электролизной серии с помощью блока,10 и его ключа 11. При достижении напр жени на серии номинальной величины, что соответствует замкнутой секции 13 ключа 11, на пр мом выходе триггера 27 по вл етс сигнал Единица, который поступает на один из входов элемента 26. На другом входе элемента 26 присутствует сигнал ноль, так как он сое динен с инверсным выходом элемента 25, на входе которого присутствует сигнал единица 1, поступающий на него через замкнутый замыкающий контакт 23 геркона 22. Замыкание герко- на 22 вызвано действием на него магнитного потока от рабочего тока серии , проход щего по шинопроводу 14.There is an external power supply voltage at terminals 5. Key 4 is open, keys 9 are closed. Closing button 29 prepares the circuit for operation by closing contact A of relay 32 in the switch-on circuit of key 4. Key 4 turns on, increases with the voltage on the electrolysis series using a block, 10 and its key 11. When the voltage reaches a series of nominal value, corresponds to the closed section 13 of key 11; a signal Unit appears at the forward output of flip-flop 27, which is fed to one of the inputs of element 26. At the other input of element 26, a zero signal is present, since it is connected to the inverse output of element 25, at the input whom pr tstvuet signal unit 1, fed to it through the closed normally open contact 23 the reed switch 22. The closure of the reed switch 22 caused by the action of an magnetic flux from the working line current flowing at the busbar 14.

При возникновении негаснущей дуги или обрыве тока серии вследствие утечки металла, электролита или ложной команды ЭВМ АСУТП магнитный поток ослабевает или исчезает, контакт 23 геркона 22 размыкаетс . На входе элемента 25 сигнал исчезает, а на его выходе по вл етс инверсный сигнал Единица. Элемент 26 срабатывает и с его выхода сигнал Единица поступает на вход установки в единич ное состо ние триггера 30. В результате реле 32 отключает ключ 4, а реле 37 срабатывает и своим замыкающим контактом Б включает блок 10 на снижение напр жени на серии. Выбор режима работы устройства осуществл етс ключом 33.When a non-extinguishing arc or a series breaks out due to metal leakage, electrolyte, or a false computer system command and control system, the magnetic flux weakens or disappears, contact 23 of the reed switch 22 opens. At the input of element 25, the signal disappears, and at its output an inverse signal, Unit, appears. Element 26 is triggered and, from its output, a unit signal arrives at the installation input to the unit one state of trigger 30. As a result, relay 32 turns off key 4, and relay 37 triggers and its closing contact B turns on unit 10 to decrease the voltage on the series. The selection of the mode of operation of the device is made by the key 33.

Изобретение позволит повысить надежность работы электролизной серии за счет локализации разв.1ти аварий на электролизерах.The invention will improve the reliability of the electrolysis series due to the localization of the development of accidents on electrolyzers.

Claims

1. Device for automatic protection of an electrolysis series, mainly with voltage supplied to busbars through a key element and a converter unit with a block of voltage control, containing a key, two relays, light and sound alarm units, with normally open relay contacts connected to the blocks Light and sound signaling, characterized in that, in order to increase the reliability of the electrolysis series, it is equipped with a reed switch, a NOT logic circuit, a AND logic circuit, two triggers and two The switches are installed near the busline, and its contact is NOT connected to the first input of the logic circuit AND through the logic circuit, the second input of which is connected to the output of the first trigger, whose input is connected to the voltage regulator switch of the voltage control unit to the input of the second trigger, the outputs of which through amplifiers are connected to the relay, the normally open contact of the first relay is connected via a switch to the control input of the key element 512966276

the one, and the normally open contact of the secondary threshold of the response of the hermetic relay is connected via a key with the input. on, between the busbar and the reed switch of the voltage control unit. Ferromagnetic screen

2. The device according to claim 1, about tl and h a- material, made with the possibility that, in order to shift the movement.