铝电解槽控机可靠性探讨0924

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1、预焙铝电解槽控系统安全可靠性探讨InvestigationonthereliabilityandsecurityfortheAluminumelectrolysisproductionpot-controlsystem黄群贤山西华圣铝业有限公司摘要:本文从影响槽控系统安全可靠性的外部和内部因素进行探讨，在外部因素中详细分析了几种影响槽控机可靠性的因素，在内部因素中介绍和讨论了铝电解槽控机的几种安全保护措施的设计情况和基本原理，最后介绍了几种槽控系统抗干扰的方法，供槽控系统的同行们在维护使用中参考。Abstract:Theinvestigationismadefro

2、mboththeexternalandinternalfactorsaboutthereliabilityandsecurityofAluminumelectrolysisproductionpot-controlsystem.Severalexternalfactorsaffectedthereliabilityofpot-controlmachineareanalyzedindetail,andsomesecuritystrategiesaboutthealuminumelectrolysisproductionpot-controlmachinearedis

3、cussedbasedontheinternalfactors.Finally,someanti-jammingmethodforpot-controlsystemisintroducedtomakereferencetocolleagues.关键词:槽控系统；安全可靠性；阳极升降；信号检测板；互锁原理。引言在电解槽自动控制系统中，铝电解槽自动控制机（简称槽控机）发挥着重要的作用，槽控机基于单片机〔2〕8051的实时在线控制器。其输入通道有：采集电解槽的槽电压（u）和槽电流（i），接收触摸开关板的各种工艺操作手动信号，接收各种检测信号；其输出通道有：保持电解槽能量

4、平衡的阳极升降信号，保持电解槽物料平衡的打壳和下料信号，效应灯和效应报警信号。槽控机通过控制软件完成对生产工艺的各种控制功能。槽控系统的安全可靠性中的阳极升降过程的安全可靠性[3>是电解生产的重中之重，是铝冶炼生产过程中的重大危险源。一旦出现“拔槽”(即把阳极提离液态电解质)则会引起爆炸等重大安全事故,一旦出现“坐槽”(即把阳极降至槽底),则会引起高温液态电解质溢出槽外,烧毁周边设施等重大安全事故。上述事故均可能引起人身伤亡。这就带来一个人们所共同关注的问题，就是如何提高槽控机安全可靠性的问题。本文着重从以下几方面论述槽控系统的安全可靠性：Ⅰ增强槽控机对外干扰信号

5、的抵抗能力；Ⅱ铝电解槽控机的几种安全保护措施的设计情况和基本原理﹔Ⅲ提高槽控系统抗干扰的方法。⒈增强槽控机对外干扰信号的抵抗能力槽控机运行的外部干扰信号主要通过供电电网、电磁空间及信号传输引起的。槽控机内部信号输入高阻抗，数据交换频繁，芯片集成度高，极易受到外部干扰信号的影响。下面针对几种强干扰信号进行分析。1.1供电系统中几种强干扰信号现象分析1.1.1电网中电压瞬时变动主要是指电网电压的瞬时下跌或停电瞬时下跌是指电网电压在某一个瞬时因某种原因突然降低，如图1波形图（a）所示；瞬时停电是电网电压在某一瞬时完全为零，如图1波形图（b）所示。这种现象也可能由于有载开

6、关切合时产生的机械振动，对某些电源设备的开关产生振动影响。（a）（b）图1波形图电网电压瞬时变动有电力发送一方的原因，也有接收一方的原因。但主要原因是因为电网受雷击或雷电感应。虽然在电力发送一方对此现象采取了特殊措施，雷电故障后马上会自动恢复供电，但时间至少需要0.1S以上，绝大多数情况下需要0.3S以上[1]。对于接收一方的原因更多，主要是输电配电系统线路阻抗、接地线直接进入槽控机底座及配电线路的负荷问题，如大功率电机的启动电流；大型变压器励磁冲击电流；浓相用的冲击电流等。启动运行时的冲击电流可以是正常电流的好多倍[2]。这个电流与配电线路中的阻抗，如电缆阻抗、

7、变压器漏感阻抗等因素配合会造成局部电网瞬时变动。电网电压的瞬时变动对于槽控机是一种危害较大的干扰，它会直接导致设备内部电源电压的瞬时下跌，从而引进诸如：继电器的突然释放，自保持电路突然断开，逻辑电路发生混乱，RAM区数据丢失，槽控机运行中断等，严重的可能导致槽控机失控。例如：中铝青海分公司电解三车间333#槽控机由于雷击致使该槽控机失控，造成该槽控机所控制的电解槽出现拔槽的重大事故。1.1.2断开感性负载对供电线路所产生的影响-20～2000S合USt合U在电解厂房里生产负载主要是以感性负载为主。由于对这些感性负荷进行操作，会产生一系列的干扰，对槽控机运行造成很大

8、程度的危害