【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铝生产，尤其涉及一种铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法及设备。
技术介绍
1、铝电解槽是铝电解行业中必不可少的生产设备，其运行状态其好坏直接影响着电解铝厂的生产效率和经济效益。但由于绝缘破损或人为搭接等原因，铝电解槽很容易出现对地绝缘故障的情况，这给企业带来了巨大损失。
2、对于铝电解厂如此特殊的一个特殊的直流系统，较为快速准确的进行故障点的检测及其定位十分必要，能减小许多不必要的损失。
3、零点漂移检测法是目前应用最广的检测方法，该种检测方法是在铝电解槽生产线的两端，即铝电解槽生产线电压最大处，以及铝电解槽阴极母线上电位对大地电压为零的点进行电压检测，当某一个铝电解槽发生对地绝缘故障时，其零点会相应的偏移，通过测定零点的电压漂移量，再除以单个铝电解槽的标况电压，就能知道故障铝电解槽的位置。
4、但是，电解槽对地短路有时候并不是绝对的短路，故障的阻抗不一定是零，有时候可能是几欧或者几千欧，而且各铝电解槽由于外界因素的干扰，其实际的工作电压可能会发生波动，因此零点漂移检测法并不能准确定位故障点的位置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决上述问题，提供一种铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法及设备，能够有效且准确的检测出故障点位置，且在铝电解槽带电阻接地时，依旧适用。
2、所述铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法，包括：
3、s1对整条铝电解槽生产线上的所有铝电解槽按序进行标号(例如：1，2，3…n
4、s2每个取样点铝电解槽的电解槽阴极母线和接地之间并联一个已知阻值且常开的电阻rn，电阻rn的阻值需满足取样点铝电解槽在并联电阻rn前后的电压变化不大于2倍的单个铝电解槽的标准工况电压vec；
5、s3在2n个取样点中任选一个取样点作为检测点，测量检测点电压v1，然后定期将检测点的电阻rn投入电路1s，测量检测点并联电阻rn后的电压v2，z为系统阻抗，对应有正常时系统阻抗z0和故障时系统阻抗zfault，带入公式计算整条铝电解槽生产线并联电阻rn后的正常时系统阻抗z0和故障时系统阻抗zfault；
6、s4将正常时系统阻抗z0和故障时系统阻抗zfault带入公式计算故障点故障电阻rfault；
7、s5测量正常时系统阻抗z0和故障时系统阻抗zfault对应的正常时取样电压vn0和故障时取样电压vf0，带入公式计算故障点电压vfault；
8、s6测量其余取样点的电压vn，并将各取样点的电压vn分别与故障点电压vfault做差值计算，并取绝对值，记录最小绝对值对应的铝电解槽槽号n0和该取样点的电压vn0；
9、s7依据单个铝电解槽的标准工况电压vec，带入公式得到故障点对应的铝电解槽nfault。
10、为实现铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法，铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，包括：取样模块、切换模块、直流隔离模块、控制器、触摸显示屏和直流电源模块，所述取样模块和直流隔离模块均并联在铝电解槽阴极母线和接地之间，在取样模块和直流隔离模块之间的铝电解槽阴极母线上串联切换模块，切换模块与直流隔离模块的输入端电性连接，直流隔离模块的输出端电性连接控制器的输入端，控制器与触摸显示屏电性连接，控制器输出端电性连接取样模块和切换模块，直流电源模块电性连接取样模块、切换模块、直流隔离模块、控制器和触摸显示屏。
11、进一步地，所述取样模块内部包含多个阻值各不相同的取样模块电阻和分别与之串联的取样模块继电器，同组的取样模块电阻和取样模块继电器并联在铝电解槽阴极母线和接地之间。
12、进一步地，所述切换模块内部包含多个切换模块继电器，各切换模块继电器之间并联，各切换模块继电器与铝电解槽阴极母线串联，每个切换模块继电器电性连接直流隔离模块的一个输入端口。
13、进一步地，所述直流隔离模块是直流电流电压变送器，其规格为±600v/±1500v转±10v。
14、进一步地，所述控制器是具有逻辑运算功能的设备。
15、进一步地，所述控制器的输出端电性连接取样模块继电器和切换模块继电器。
16、检测原理：
17、取样模块内部包含多个阻值各不相同的取样模块电阻和分别与之串联的取样模块继电器，根据不同的铝电解槽系统电压以及检测装置安装位置切换不同阻值的取样模块电阻接入，
18、切换模块内部包含多个切换模块继电器，各切换模块继电器分别电性连接直流隔离模块的一个输入端口，根据铝电解槽系统电压进行切换，切换直流隔离模块的工作状态，使得直流隔离模块输出的电压信号精度更高，
19、在整个铝电解槽系统上，设置有多组的检测装置，多组检测装置通过有线或无线的方式连接终端，多组检测装置中，除了一组检测装置作为检测点外，其余检测装置均为取样点，检测点检测装置的取样模块定时接入铝电解槽系统电路，取样点检测装置的取样模块为开路，
20、根据铝电解槽系统电压的不同，通过检测点的触摸显示屏，由控制器控制切换模块工作，使得直流隔离模块不同的输入端口接入电路，当取样模块不接入电路时，控制器接收到的是检测点的正常系统电压信号，当取样模块接入电路时，控制器接收到的是检测点并入电阻后的正常系统电压信号，根据戴维南定理，控制器可计算出系统阻抗，当某一时间段控制器计算出的系统阻抗与之前的数据出现差异，说明此时铝电解槽系统出现了故障，则本次计算出的系统阻抗就为故障时系统阻抗，通过对正常时系统阻抗和故障时系统阻抗的计算，可得到故障点故障电阻，通过对正常时系统阻抗、故障时系统阻抗、正常时取样电压和故障时取样电压的计算，可得到故障点电压，将故障点电压与其他取样点的电压进行差值计算并取绝对值，绝对值最小的取样点就是离故障点最近的点，再根据单个铝电解槽的标况电压，就可以计算出故障点对应的铝电解槽槽号，虽然铝电解槽在各种因素的影响下，其实际的工作电压会发生波动，但因为已知了哪个检测装置离故障点位置最近，因此，并不会影响对故障点位的准确定位。
21、本专利技术的显著有益效果是：
22、(1)本专利技术通过测量正常情况电解槽监测位置对地的电压和阻抗，把数据进行记录，再监控故障状态的电压和阻抗，根据测量到的数据和历史数据做比对，经过计算和分析就可以得到短路点的阻抗，短路点的位置等明确信息，即使铝电解槽对地短路有时候并不是绝对的短路，故障的阻抗不一定是零，本专利技术依旧能准确定位故障点位。
23、(2)本专利技术在得到故障点电压后，将其与其他取样点的电压进行比较分析，能够确定哪个取样点与故障点之间的距离最近，再根据最近取样点的铝电解槽槽号去计算故障点对应的铝电解槽槽号，避免了铝电解槽在各种因素的影响下其实际工作电压发生波动导致的误差，使得故障点的定位更加准确。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.一种实现权利要求1所述铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于，包括：取样模块(1)、切换模块(2)、直流隔离模块(3)、控制器(4)、触摸显示屏(5)和直流电源模块(6)，所述取样模块(1)和直流隔离模块(3)均并联在铝电解槽阴极母线和接地之间，在取样模块(1)和直流隔离模块(3)之间的铝电解槽阴极母线上串联切换模块(2)，切换模块(2)与直流隔离模块(3)的输入端电性连接，直流隔离模块(3)的输出端电性连接控制器(4)的输入端，控制器(4)与触摸显示屏(5)电性连接，控制器(4)输出端电性连接取样模块(1)和切换模块(2)，直流电源模块(6)电性连接取样模块(1)、切换模块(2)、直流隔离模块(3)、控制器(4)和触摸显示屏(5)。
3.根据权利要求2所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述取样模块(1)内部包含多个阻值各不相同的取样模块电阻(101)和分别与之串联的取样模块继电器(102)，同组的取样模块电阻
4.根据权利要求2所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述切换模块(2)内部包含多个切换模块继电器(201)，各切换模块继电器(201)之间并联，各切换模块继电器(201)与铝电解槽阴极母线串联，每个切换模块继电器(201)电性连接直流隔离模块(3)的一个输入端口。
5.根据权利要求2所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述直流隔离模块(3)是直流电流电压变送器，其规格为±600V/±1500V转±10V。
6.根据权利要求2所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述控制器(4)是具有逻辑运算功能的设备。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述控制器(4)的输出端电性连接取样模块继电器(102)和切换模块继电器(201)。
...【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.一种实现权利要求1所述铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测方法的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于，包括：取样模块(1)、切换模块(2)、直流隔离模块(3)、控制器(4)、触摸显示屏(5)和直流电源模块(6)，所述取样模块(1)和直流隔离模块(3)均并联在铝电解槽阴极母线和接地之间，在取样模块(1)和直流隔离模块(3)之间的铝电解槽阴极母线上串联切换模块(2)，切换模块(2)与直流隔离模块(3)的输入端电性连接，直流隔离模块(3)的输出端电性连接控制器(4)的输入端，控制器(4)与触摸显示屏(5)电性连接，控制器(4)输出端电性连接取样模块(1)和切换模块(2)，直流电源模块(6)电性连接取样模块(1)、切换模块(2)、直流隔离模块(3)、控制器(4)和触摸显示屏(5)。
3.根据权利要求2所述的铝电解槽阴极母线对地绝缘故障检测装置，其特征在于：所述取样模块(1)内部包含多个阻值各不相同的取样模块电阻(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：何继平，梁嘉元，韦棋威，李康，
申请(专利权)人：广西盟创智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。