本实用新型专利技术公开铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，每个铝电解槽连接有对地漏电故障检测回路，包括信号发送导线，电压接收导线，绝缘电阻和主控机；所述信号发送导线的一端与主控计算机处理单元连接，每条信号发送导线的另一端与铝电解槽的接地点连接；接地点还通过绝缘电阻与铝电解槽连接；接地点还与电压接收导线的一端连接，电压接收导线的另一端与主控机连接，主控计算机处理单元计算绝缘电阻的电阻值，并判断对应铝电解槽是否发生对地漏电故障，从而准确定位出现对地漏电故障的电解槽；同时用LSTM网络预测电解槽和各点对地绝缘电阻变化，实现对地漏电故障预警。本装置能及时、准确定位和预警电解槽和各点的对地漏电故障。漏电故障。漏电故障。
【技术实现步骤摘要】
铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置
[0001]本技术涉及铝电解槽对地漏电故障检测
，特别涉及铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置。
技术介绍
[0002]铝电解企业在电解铝生产时，电解铝厂铝电解槽的工作是通过一条直流高压母线(电压从几百伏到上千伏)，对串联在一起的多个铝电解槽供电，利用直流电来电解铝，生成铝水输出。每一个铝电解槽供电电压大约在4V左右，但是供电电流很大，从几万安培到几十万安培，所以整个直流高压母线通路相当于一条纯短路的导体，为保障铝电解槽安全运行，铝电解槽与大地之间用绝缘体部件支撑，随着电解铝的长期运行，支撑的绝缘体会渐渐性能恶化，导致铝电解槽对地绝缘变差，绝缘电阻会变小，严重时会造成铝电解槽对地漏电。铝电解槽任何一点对地漏电还会造成操作人员触电，或铝电解槽相关电气设备损毁，如不及时发现和清除这些故障，甚至会造成铝电解槽报废，同时铝电解槽对地漏电使得电能流入大地，造成能源浪费，给企业造成重大经济损失和严重的安全事故。
[0003]目前，国内外关于铝电解槽系列对地绝缘故障的判断多采用母线中点电压漂移检测法和单频信号注入检测法。但中点电压漂移检测法只能推断铝电解槽对地漏电事故发生的大致铝电解槽位置，难于精准定位于某一铝电解槽，而单频信号注入检测法只能检测出铝电解槽系列发生了对地漏电故障，也不能精确定位出具体的故障槽和故障点。这两种方法均不能在线实时检测铝电解槽系列各槽和每一电解槽的各点对地绝缘电阻的电阻值，同时由于不能在线实时检测各槽和各点对地绝缘电阻值的电阻值，就不能在线实时监测铝电解槽系列各槽和每一电解槽的各点对地绝缘电阻的电阻值变化，就不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的准确定位，也不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的预警检测。
[0004]例如2011年授权公布号为CN1948975B，名称为“一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法”的专利，2020年申请公布号为CN112034283A，名称为“检测和定位铝电解槽接地故障的装置及其系统和工艺”的专利申请。上述两项专利均属于单频信号注入检测法，只能检测出铝电解槽系列发生了对地漏电故障，但不能精确定位出具体的故障槽和故障点，也不能在线实时检测出各电解槽和每一电解槽各点对地绝缘电阻的电阻值，更不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的预警检测。
[0005]综上所述，现有报道的技术和方法都不能测量铝电解槽对地绝缘电阻值，就不能知道电解槽绝缘性能和准确判定定位铝电解槽对地漏电故障点，更无法实现预测铝电解槽绝缘性能恶化的性能变化趋势。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中无法准确定位铝电解槽系列对地漏电故障点的问题，本技术提出铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，通过对铝电解槽进行编号，分别设
置对地漏电故障检测回路以测量铝电解槽对地绝缘电阻的电阻值，并根据电阻值判断对应铝电解槽是否发生对地漏电故障，从而准确定位铝电解槽对地漏电故障点。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0008]铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，包括电压源，直流母线，通过直流母线串联的铝电解槽系列，其特征在于，每个所述铝电解槽连接有对地漏电故障检测回路，所述对地漏电故障检测回路包括信号发送导线，电压接收导线，绝缘电阻和主控计算机处理单元；
[0009]所述信号发送导线的一端与主控计算机处理单元连接，每条信号发送导线的另一端与对应铝电解槽的接地点连接；接地点还通过绝缘电阻与对应铝电解槽连接；接地点还与电压接收导线的一端连接，电压接收导线的另一端与主控计算机处理单元连接，主控计算机处理单元计算绝缘电阻的电阻值，从而定位出现对地漏电故障的铝电解槽。
[0010]优选的，每个铝电解槽拥有唯一编号，且每个编号对应唯一的安装位置。
[0011]优选的，所述信号发送导线通过限流电阻与主控计算机处理单元连接。
[0012]优选的，主控计算机处理单元包括信号产生模块、发送模块、接收模块、计算模块、判断模块、预测报警模块和控制器，信号产生模块、发送模块、接收模块、计算模块、判断模块、预测报警模块分别和控制器连接；
[0013]信号产生模块，用于产生测量信号；发送模块，用于将测量信号发送到待测铝电解槽的接地点；接收模块，用于接收接地点的电压；计算模块，用于根据接地点的电压计算待测铝电解槽对应绝缘电阻的电阻值；判断模块，用于将计算模块计算的电阻值进行比对；预测报警模块，用于根据比对模块的结果发出报警提示。
[0014]优选的，所述信号产生模块产生的测量信号为正弦多载波FSK信号，测量信号的频率范围为500Hz～5KHz。
[0015]优选的，所述主控计算机处理单元还包括预警模块，用于根据LSTM神经网络和历史绝缘电阻值以预测绝缘电阻的变化，实现铝电解槽对地漏电故障预警。
[0016]优选的，所述对地漏电故障检测回路中，所述接地点还通过接地电阻接地。
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：
[0018]本技术可以实时在线监测铝电解槽系列的对地绝缘电阻值，并能根据绝缘电阻值大小判断铝电解槽绝缘性能好坏，是否会发生绝缘失效故障以及准确定位发生对地漏电故障的铝电解槽，从而告知检修人员及时排除故障，避免事故发生，确保操作人员的安全和铝电解槽的高效正常运行。同时利用定位检测到的电阻值，通过LSTM神经网络预测铝电解槽和铝电解槽各点对地绝缘电阻变化，实现对地漏电故障预警。本技术能够及时、准确地检测、定位和预警铝电解槽系列中单个铝电解槽或多个铝电解槽以及铝电解槽各点的对地漏电故障；提高电流效率、维修效率和能源利用率，降低生产和维修成本。
附图说明：
[0019]图1为根据本技术示例性实施例的一种铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置示意图。
[0020]图2为根据本技术示例性实施例的一种铝电解槽系列对地漏电故障定位检测
方法示意图。
[0021]图3为根据本技术示例性实施例的绝缘电阻等效电路示意图。
[0022]图4为根据本技术示例性实施例的一种铝电解槽系列对地漏电故障预警方法示意图。
[0023]图5为根据本技术示例性实施例的基于LSTM的铝电解槽系列对地绝缘电阻预测网络示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例及具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本技术的范围。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，包括电压源，直流母线，通过直流母线串联的铝电解槽系列，其特征在于，每个所述铝电解槽连接有对地漏电故障检测回路，所述对地漏电故障检测回路包括信号发送导线，电压接收导线，绝缘电阻和主控计算机处理单元；所述信号发送导线的一端与主控计算机处理单元连接，每条信号发送导线的另一端与对应铝电解槽的接地点连接；接地点还通过绝缘电阻与对应铝电解槽连接；接地点还与电压接收导线的一端连接，电压接收导线的另一端与主控计算机处理单元连接，主控计算机处理单元计算绝缘电阻的电阻值，从而定位出现对地漏电故障的铝电解槽。2.如权利要求1所述的铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，其特征在于，每个铝电解槽拥有唯一编号，且每个编号对应唯一的安装位置。3.如权利要求1所述的铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，其特征在于，所述信号发送导线通过限流电阻与主控计算机处理单元连接。4.如权利要求1所述的铝电解槽系列对地漏电故障定位检测及预警装置，其特征在于，主控计算机处理单元包括信号产生模块、发送模块、接收模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹刚，雷泽宽，尹艺臻，李卓蔓，尹俊皓，白家扬，张艳怡，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：
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