电解槽系统接地故障检测定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电解槽系统接地故障检测定位装置，旨在提供一种可快速判断电解槽是否发生接地故障，并找出故障位置的检测装置。它包括信号采集器；信号采集器(6)、报警器(1)、显示器(2)均与PLC控制器(3)电连接。本实用新型专利技术只需根据整流电源本身存在高次谐波的特性、或者根据电解槽母线的分布电容电流特性、或者根据母线对地电压特性，即可快速确定发生接地故障的电解槽。本实用新型专利技术检测效率高、定位精度好，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
电解槽系统接地故障检测定位装置


[0001]本技术涉及一种用于检测电解槽系统接地故障的装置，尤其涉及一种电解槽系统接地故障检测定位装置；属于电解槽故障检测


技术介绍

[0002]电解槽是电解冶炼过程中的重要设备，电解槽系统由数百个电解槽通过直流母线(母排)串联而成，其中通过的电解电流可达几百kA。由于电解冶炼环境的特殊性，电解槽时常发生接地故障(漏电)。若不及时处理，容易造成系统电流减小，导致电解槽效率降低，甚至损坏。为了保证电解槽连续平稳供电、提升电流效率，必须及时检测并找出故障位置，方便工作人员检修。
[0003]目前，电解槽系统接地定位检测方法主要由有两种：第一种方法是通过测量母线的理论零点电位偏移来判断第几号电解槽发生接地点故障，如CN101995518A。由于串联的电解槽多达数百个，各电解槽两端的电压(槽电压)常常会较大幅度地偏移正常值(4V)。例如，当某个电解槽发生接地时，槽电压就高达30～50V，仅这一个电解槽就可带来10多个电解槽的定位误差。第二种方法是对母排额外施加交流电压，通过测量相位、幅值等参数来判断电解槽是否接地，如CN112034283A。但额外施加的交流电压会带来新的谐波。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述缺陷，本技术旨在提供一种电解槽系统接地故障检测定位装置，该装置无需额外施加电压即可快速、准确判断电解槽是否接地，并找出故障位置。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：它包括信号采集器；信号采集器、报警器、显示器均与PLC控制器电连接。
[0006]上述技术方案中的信号采集器可以是以下多种结构：
[0007]它由与PLC控制器电连接的n个电流采集器、连接在各电流采集器上的两个电流互感器构成，每个电流采集器上的两个电流互感器的二次侧线圈反向连接；n为系统中电解槽的总数。
[0008]也可以是由与PLC控制器电连接的n个电流采集器、连接在各电流采集器上的两个无线接收线圈构成，每个电流采集器上的两个无线接收线圈反向连接，且各无线接收线圈均位于母线附近并与该母线垂直；n为系统中电解槽的总数。
[0009]还可以是由与PLC控制器电连接的一个电流采集器、与该电流采集器电连接的n+1个电流互感器构成；n为系统中电解槽的总数。
[0010]还可以是由与PLC控制器电连接的一个电流采集器、与该电流采集器电连接的n+1个无线接收线圈构成，各无线接收线圈均位于母线附近并与该母线垂直；n为系统中电解槽的总数。
[0011]还可以是由与PLC控制器电连接的n+1个电压采集器构成，n为系统中电解槽的总
数。
[0012]在上述各个技术方案中，PLC控制器通过网络通讯模块与后台计算机电连接。
[0013]与现有技术比较，本技术由于采用了上述技术方案，不需要向电解槽母线额外施加电压，只需根据整流电源(向电解槽提供电力)本身存在高次谐波的特性，通过检测高次谐波电流的大小及方向；或者根据电解槽母线与大地间的分布电容在接地瞬间所产生的电容电流的特性，通过检测瞬间电容电流的大小及方向；或者根据接地故障发生时母线对地电压为零的特性，即可快速、准确地在几百个电解槽中找出是哪一个或者哪几个电解槽接地。因此本技术具有检测效率高、定位精度好，所用设备简单，操作方便等诸多优点。
附图说明
[0014]图1是本技术结构一的原理结构示意图；
[0015]图2是本技术结构二的原理结构示意图；
[0016]图3是本技术结构三的原理结构示意图；
[0017]图4是本技术结构四的原理结构示意图；
[0018]图5是本技术结构五的原理结构示意图；
[0019]图6是采用结构一的装置并根据谐波电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0020]图7是采用结构一的装置并根据瞬间电容电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0021]图8是采用结构二的装置并根据谐波电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0022]图9是采用结构二的装置并根据瞬间电容电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0023]图10是采用结构三的装置并根据谐波电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0024]图11是采用结构三的装置并根据瞬间电容电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0025]图12是采用结构四的装置并根据谐波电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0026]图13是采用结构四的装置并根据瞬间电容电流特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图；
[0027]图14是采用结构五的装置并根据母线对地电压特性检测电解槽系统接地故障的工作原理图。
[0028]图中：报警器1、显示器2、PLC控制器3、网络通讯模块4、后台计算机5、信号采集器6、电流采集器6
‑
1、电流互感器6
‑
2、无线接收线圈、6
‑
3、电压采集器6
‑
4、母线7、电解槽8。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体的实施例对本技术作进一步说明。
[0030]如图6～14所示：电解槽系统由数百个电解槽8(本文各实施例中的电解槽总数均为344)通过母线7依次串联而成，电解槽系统两端的整流电压为1600V。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示：PLC控制器3分别与报警器1、显示器2以及信号采集器6电连接。该信号采集器由与PLC控制器3电连接的n个电流采集器6
‑
1、连接在各电流采集器6
‑
1上的两个电流互感器6
‑
2构成，每个电流采集器6
‑
1上的两个电流互感器6
‑
2的二次侧线圈(图中未示出)反向连接；n为系统中电解槽8的总数。
[0033]工作步骤：
[0034]1)将图1中各电流采集器6
‑
1上的两个电流互感器6
‑
2的一次线圈按照图6、图7所示的连接方式与对应电解槽8的进线端、出线端母线7连接；
[0035]2)各电流采集器6
‑
1自动采集对应电解槽8两端的谐波电流差值Δi
nx
＝i
njx
‑
i
ncx
，i
njx
是进线端的谐波电流、i
ncx
是出线端的谐波电流；或者电流采集器6
‑
1自动采集各电解槽8两端的瞬间电容电流差值Δi
nc
＝i
njc
‑
i
ncc
，i
njc
是进线端的瞬间电容电流、i
ncc
是出线端的瞬间电容电流；
[0036]3)PLC控制器3将各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽系统接地故障检测定位装置，包括信号采集器；其特征在于：信号采集器(6)、报警器(1)、显示器(2)均与PLC控制器(3)电连接。2.根据权利要求1所述的电解槽系统接地故障检测定位装置，其特征在于：信号采集器(6)由与PLC控制器(3)电连接的n个电流采集器(6
‑
1)、连接在各电流采集器(6
‑
1)上的两个电流互感器(6
‑
2)构成，每个电流采集器(6
‑
1)上的两个电流互感器(6
‑
2)的二次侧线圈反向连接；n为系统中电解槽的总数。3.根据权利要求1所述的电解槽系统接地故障检测定位装置，其特征在于：信号采集器(6)由与PLC控制器(3)电连接的n个电流采集器(6
‑
1)、连接在各电流采集器(6
‑
1)上的两个无线接收线圈(6
‑
3)构成，每个电流采集器(6
‑
1)上的两个无线接收线圈(6
‑
3)反向连接，且各无线接收线圈(6
‑
3)均位...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾明，曾广，曾萌萌，
申请(专利权)人：贵阳新光电气有限公司，
类型：新型
国别省市：