电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，包括电解槽槽电压检测自切断回路、501IP报警盘、现场接线箱，所述的就地接线箱放置于电解槽现场，电解槽的正极、负极和中点分别通过输入电缆与三联断路器的输入端连接，三联断路器的输出端通过输出电缆与501IP报警盘连接，三联断路器安装在就地接线箱内，新型接线箱将电解槽电压差信号转换成4‑20MA电流信号，分别引入DCS控制系统和无纸记录仪，DCS控制系统将信号输送给工艺操作站，工艺操作站设有外接显示设备，外接显示设备集中显示501IP报警事故盘画面，DCS控制系统控制蜂鸣器完成声音报警。该装置套装置故障率低，维修维护成本低，且运行更稳定，保证了生产的安全运行。

Integrated Control Device for Zero Potential Difference Short Circuit Self-Cutting of Electrolyzer

The invention discloses an integrated control device for zero-point potential difference short-circuit self-cutting of electrolyzer, which includes a self-cutting circuit for voltage detection of electrolyzer cell, 501IP alarm disc and field junction box. The local junction box is placed on the site of electrolyzer cell. The positive pole, negative pole and middle point of electrolyzer are connected with the input end of triple circuit breaker through the input cable respectively, and the output end of triple circuit breaker is connected. Over-output cable is connected with 501IP alarm disc, triple circuit breaker is installed in the local junction box. The new junction box converts the voltage difference signal of electrolyzer into 4 20MA current signal. DCS control system and paperless recorder are introduced respectively. DCS control system transmits the signal to the process operation station, which has external display equipment, and the external display equipment centrally displays 501IP alarm accident. Disk screen, DCS control system controls buzzer to complete sound alarm. The device has low failure rate, low maintenance cost and more stable operation, which ensures the safe operation of production.

【技术实现步骤摘要】
电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置
本专利技术涉及电路保护装置，确切地说是一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置。
技术介绍
传统的旭化成电解槽零点电位差检测装置是为了实时监控电解槽正负两侧对中点的电压差，从而判断电解槽内正负两半段电位分布是否平衡，避免发生电解槽电位分布不均的因素时（如破膜、断流、泄漏等）能够及时切断电解槽电流，避免危险情况的持续，确保设备安全运行，其具体计算方法如下：正端对中电压-负端对中电压=槽零点电位差。原始信号为电解槽正、中、负三端形成的直流电压差，现有技术的设计思路是：通过对施加在电解槽上的直流电压进行传输、整定、变送等方式，将其转换为4~20mA直流电流信号，显示于501IP报警盘内的直流电流表中，同时将电流信号输送至DCS接线端子，实现各槽零点电位差的DCS实时监控及趋势记录功能。上述技术存在的问题是：在电解槽升降负荷过程中因零点电位差的临时切除而产生的联锁真空期，此过程中因电缆短路打火而产生安全隐患。另一方面，由于现有501IP事故盘上的电解槽直流强电信号是由现场直接引入的，电缆传输距离长，其他信号干扰强烈，零点电位差经常波动，导致联锁停电解槽。501IP事故盘上报警灯故障率逐年增加，报警灯容易受信号干扰，误亮起，产生假报警，报警灯故障时又不能亮起，容易造成事故发生；现有501IP事故盘全用硬件实现，设备费用高，接线复杂，故障查找困难，且盘上装有电气元件，容易对设备造成信号干扰，造成误报警，影响系统的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，该装置故障率低，维修维护成本低，且运行更稳定，保证了生产的安全运行。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术手段：一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，包括电解槽槽电压检测自切断回路、501IP报警盘、现场接线箱，所述的就地接线箱放置于电解槽现场，电解槽的正极、负极和中点分别通过输入电缆与三联断路器的输入端连接，三联断路器的输出端通过输出电缆与501IP报警盘连接，三联断路器安装在就地接线箱内，对电解槽升降电流过程中的回路安全进行检测，在电缆绝缘不良的情况下实现自切断，避免电缆接地、打火；新型接线箱将从现场采集的电解槽电压差信号转换成4-20MA电流信号，此信号进入一分二变送器，分别引入DCS控制系统和无纸记录仪；DCS控制系统通过DCS程序组态实现事故盘中重要联锁的投入/切除功能、报警复位、设置联锁报警值、报警画面红色闪烁提醒和报警声音触发功能，DCS控制系统将信号输送给工艺操作站，工艺操作站设有外接显示设备，外接显示设备集中显示501IP报警事故盘画面，DCS控制系统控制蜂鸣器完成声音报警。采用上述技术方案的本专利技术，与现有技术相比，其突出的特点是：（1）配合一种新技术实现氯碱501IP事故盘装置，包括现场新型接线箱、DCS控制程序实现报警功能、配备操作站外接显示设备和音频设备实现事故盘报警灯和声音报警功能，此装置实现氯气压缩机停车联锁信号、氢气压缩机停车联锁信号、各个电解槽停车联锁信号、各个电解槽进槽盐水流量低报警、各个电解槽零点电位差高高报警、各个电解槽零点电位差低低报警等重要联锁信号的事故报警闪烁和声音报警，防止联锁真空期过程中因电缆短路打火而产生的安全隐患，既能实施监控零点电位差检测装置回路运行状态，又能增强电解槽零点电位差安全保护性能。（2）就地接线箱放置于电解槽现场，各槽电压电信号直接箱中集中处理，省去到机柜间电缆，大大缩短了直强电压信号的传输距离，降低了长距离传输造成干扰引起波动的概率，减少了电缆使用量，降低了零点电位差波动率和停车率。线路串联电阻由10KΩ改至40KΩ，降低电阻消耗功率。此接线箱使零点电位差数值更稳定，对电解槽起到更好的保护作用。此套装置由于采用DCS控制系统，使得这种接受信号多、输出信号多的设备变得简单。不再使用近百个继电器和繁多的配线，避免继电器控制故障率高，排查故障繁琐，除零点电位差检测、操作站电脑、显示设备和音频设备外，所需其它外围设备少，整套装置费用较现有501IP事故盘费用低很多，硬件备件费用大大降低，且软件实现报警功能变的简单，修改、监测方便，还具有抗干扰能力强、无故障时间长，因软件产生误报警概率几乎为零，且日后增减报警点不受硬件限制，更为简单方便快捷。现有氯碱工业日本进口501IP折合人民币30万元，并大量继电器、电气元件、报警灯等备件费用预估十五年就得10万元。而此装置直接费用只有10万元人民币，备件费用可观。而DCS控制系统由软件实现其功能备件费用几乎为零。此套装置故障率低维修维护更为容易且运行更为稳定，保证了生产的安全运行。新型接线箱安装于电解槽现场，同时降低了电缆的使用量。新型接线箱是每8个电解槽的电压差检测、电流检测、可调电阻集成的接线箱。进一步的优选技术方案如下：所述的三联断路器为空开三联断路器，三联断路器的辅助接点通过监控电缆与DCS控制系统连接。附图说明图1是本专利技术的框架结构示意图。图2是电位差自切断设施一种实施例的原理图。图3是是安装于电解槽现场的新型接线箱的立体图。图4是图3中的新型接线箱的内部部件设计图。图5是零点电位差变送器原理图。图6是501IP事故报警盘视频换面布置图附图标记说明：1－501IP接线箱；2－现场仪表；3－电位差设备；4－DCS控制系统；5－工程师站；6－操作站；7－视频设备；8－蜂鸣器；9－电解槽；10－负极；11－中点；12－正极；13－就地取压电缆；14－就地接线箱；15－三联断路器；16－辅助节点；17－压差输出电缆；18－盘内传输电缆；19－节点信号电缆；20－501IP报警盘20；21－盘间信号电缆；22－三联空开状态监测点；23－联锁逻辑点；24－单槽电压差联锁报警点及切除开关；25－；26－箱内空开；27－电压变送器；28－可调电阻；29－变送器接线；30－变送器端子；31－系统联锁报警点；32－无纸记录仪；33－各个槽零点电位差；34－单槽电压差联锁投入、切除控制按钮；35－报警蜂鸣消音按钮；36－紧急停车按钮。具体实施方式接合图1、图2可知，本专利技术的一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，由501IP接线箱1、现场仪表2、电位差设备3、工程师站5、操作站6、视频设备7、蜂鸣器8组成；501IP接线箱1、现场仪表、电位差设备3分别与DCS控制系统4连接，DCS控制系统4与其工程师站5、蜂鸣器8电连接，工程师站5通过操作站6与视频设备电连接。就地接线箱14放置于电解槽现场，电解槽的正极12、负极10和中点11分别通过就地取压电缆13与三联断路器15的输入端连接，三联断路器15的输出端通过节点信号电缆19与501IP报警盘20连接，三联断路器15安装在就地接线箱14内，对电解槽升降电流过程中的回路安全进行检测，在电缆绝缘不良的情况下实现自切断并发送节点信号至DCS控制系统4，形成三联空开状态监测点22的报警信号，避免电缆接地、打火；501IP接线箱1将从现场采集的电解槽电压差信号转换成4-20MA电流信号，此信号进入电压变送器27，引入DCS控制系统4；DCS控制系统4通过DCS程序组态实现事故盘中重要联锁的投入/切除功能（单槽电压差联锁投入、切除控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，包括电解槽槽电压检测自切断回路、501IP报警盘、现场接线箱、其特征在于：所述的就地接线箱放置于电解槽现场，电解槽的正极、负极和中点分别通过输入电缆与三联断路器的输入端连接，三联断路器的输出端通过输出电缆与501IP报警盘连接，三联断路器安装在就地接线箱内，对电解槽升降电流过程中的回路安全进行检测，在电缆绝缘不良的情况下实现自切断，避免电缆接地、打火；新型接线箱将从现场采集的电解槽电压差信号转换成4‑20MA电流信号，此信号进入一分二变送器，分别引入DCS控制系统和无纸记录仪；DCS控制系统通过DCS程序组态实现事故盘中重要联锁的投入/切除功能、报警复位、设置联锁报警值、报警画面红色闪烁提醒和报警声音触发功能，DCS控制系统将信号输送给工艺操作站，工艺操作站设有外接显示设备，外接显示设备集中显示501IP报警事故盘画面，DCS控制系统控制蜂鸣器完成声音报警。

【技术特征摘要】
1.一种电解槽零点电位差短路自切断集成控制装置，包括电解槽槽电压检测自切断回路、501IP报警盘、现场接线箱、其特征在于：所述的就地接线箱放置于电解槽现场，电解槽的正极、负极和中点分别通过输入电缆与三联断路器的输入端连接，三联断路器的输出端通过输出电缆与501IP报警盘连接，三联断路器安装在就地接线箱内，对电解槽升降电流过程中的回路安全进行检测，在电缆绝缘不良的情况下实现自切断，避免电缆接地、打火；新型接线箱将从现场采集的电解槽电压差信号转换成4-20MA电流信号，此信号进入一分二变送...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志威，黄玉宾，张国林，武晓兵，杨善厚，马骁，李瑞新，白军同，张慧霞，马英，赵洪娣，覃德光，蔡治通，段明，夏庆男，齐秀峰，闫建宁，张世利，李微微，刘红松，孙昌稳，张爱青，卫驳，庞海涛，李文荣，刘成森，刘路新，秦德轮，刘军民，周建新，杨玉军，孙诗伟，王红静，彭召臣，刘铁生，刘征，张旭，陈育杰，董意明，崔萌，郭永，高俊敬，李凌云，李长岭，田娜，
申请(专利权)人：唐山三友氯碱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13