安普瑞電氣有限公司介紹

1、鋁電解供電整流設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)目 錄公司簡(jiǎn)介及資質(zhì)1-2近幾年業(yè)績(jī)3穩(wěn)流系統(tǒng)介紹4-11綜合自動(dòng)化系統(tǒng)介紹12-20包頭市安普瑞電氣有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介包頭市安普瑞電氣有限責(zé)任公司為包頭市高科技公司。公司業(yè)務(wù)方向?yàn)橐凿X行業(yè)為依托，致力于電力及化工行業(yè)的工業(yè)電氣控制、綜合自動(dòng)化項(xiàng)目的研發(fā)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理、電氣工程設(shè)計(jì)與施工、電氣設(shè)備制造，電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工以及相關(guān)軟件的開發(fā)和應(yīng)用。憑借雄厚的技術(shù)實(shí)力，我公司不斷地參與包鋁集團(tuán)供電系統(tǒng)設(shè)備的更新改造和技術(shù)攻關(guān)，使包鋁集團(tuán)供電整體設(shè)備裝備水平、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性以及自動(dòng)化控制水平都達(dá)到國內(nèi)同行前列，同時(shí)也培養(yǎng)造就了一批勇于開拓進(jìn)取、技術(shù)全面

2、、過硬的工程技術(shù)人員隊(duì)伍。公司現(xiàn)有員工40人，其中高工3人，工程師25人，平均年齡30歲，90%以上具有大專學(xué)歷，員工都有從事鋁行業(yè)供電系統(tǒng)的工作經(jīng)歷。公司獨(dú)立研制開發(fā)的鋁電解廠供電系統(tǒng)數(shù)字式穩(wěn)流系統(tǒng)為國內(nèi)首創(chuàng)，控制精度居國內(nèi)領(lǐng)先。在包頭鋁廠、撫順鋁廠、蘭州鋁廠、云南鋁廠、山西陽泉鋁廠等單位的推廣應(yīng)用中取得了良好的運(yùn)行效果，得到了用戶的一致好評(píng)?；谧詣?dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是公司另一主導(dǎo)產(chǎn)品，該產(chǎn)品目前在包鋁集團(tuán)一期技改220KV變電站整流所、撫順鋁廠66KV變電站整流所得到成功應(yīng)用。安普瑞公司從成長(zhǎng)到不斷壯大，所走過的每一步都是堅(jiān)實(shí)有力的。從92年起，公司技術(shù)

3、人員就致力于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的的開發(fā)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用，先后推出鋁電解集中式、分散式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和模擬、數(shù)字穩(wěn)流系統(tǒng)。此外我公司還具備了一定的電力安裝能力和經(jīng)驗(yàn)。97年包鋁三期擴(kuò)建工程110KV整流所二次系統(tǒng)、10KV動(dòng)力配電系統(tǒng)、2002年包鋁一期技改環(huán)境治理節(jié)能技術(shù)改造工程220KV整流所和10KV動(dòng)力配電系統(tǒng)的電力安裝項(xiàng)目全部由我公司獨(dú)立完成。隨著安普瑞公司被越來越多用戶的認(rèn)可，公司將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，不斷吸收先進(jìn)技術(shù)，滿足客戶不同層次的需要，幫助客戶從供電系統(tǒng)的局部到供電系統(tǒng)的整體提高可靠性、安全性，節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，以服務(wù)和推動(dòng)鋁行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步為己任，永不退卻，永領(lǐng)潮流，同舟共濟(jì)，共鑄

4、輝煌。近幾年業(yè)績(jī)表序號(hào)用戶名稱合同簽定日期投運(yùn)日期聯(lián)系人備注1蘭州鋁廠一期1998/071999/12馬建文改造2蘭州鋁廠連海整流所2000/112001/04馬建文改造3浙江華能鋁廠20022002/10李韋明新建4山西陽泉鋁廠20022002/11何建波改造5撫順鋁廠2001/122002/07錢國慶新建6撫順順富鋁廠2002/102002/12錢國慶改造7云南鋁廠2002/082002/12董士?jī)x改造8包鋁股份供電二期1998楊寬改造9包鋁股份供電三期1997劉平曉改造10包鋁股份供電四期2002盧林新建11河南林洲鋁業(yè)2003/01白明昌施工中（新建）12蘭州鋁業(yè)連海新所2003/04

5、馬建文施工中（改造）13青銅峽鋁廠2003/03曲杰施工中（改造）14云南鋁廠新系列2003/03董士?jī)x新建15青海長(zhǎng)青鋁業(yè)2003/04李智軍施工中（改造）16山東龍口東海鋁業(yè)2003/05曹玉軍新建17山西華澤鋁電有限公司2003/06賈永斌新建18山西太原東方鋁業(yè)2003/7辛利新建19希望集團(tuán)包頭鋁業(yè)10KV2003/6邊洪波施工中（新建）20希望集團(tuán)包頭鋁業(yè)安裝工程2003/6邊洪波施工中（新建）穩(wěn)流系統(tǒng)技術(shù)介紹一、 前言隨著自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力電子技術(shù)地快速發(fā)展，鋁電解整流變電站恒流控制技術(shù)也得到了快速地發(fā)展，它經(jīng)歷了模擬式、數(shù)字式、智能化的發(fā)展過程。特別是隨著大型預(yù)焙槽系

6、列的電解工藝的發(fā)展，以及對(duì)電流效率的提高等因素的要求，在整流變電站應(yīng)用智能化的穩(wěn)流系統(tǒng)來提高恒流控制的精度，已經(jīng)成為鋁電解提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。整流變電站智能穩(wěn)流系統(tǒng)是應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、PLC控制器技術(shù)及電力電子技術(shù)，采用單元模塊化結(jié)構(gòu)，以智能穩(wěn)流裝置為核心，各機(jī)組分散安裝，多機(jī)組總調(diào)控制，集數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行操作管理、網(wǎng)絡(luò)通訊為一體，具有監(jiān)視屏幕化、管理智能化等特征的工業(yè)控制系統(tǒng)。智能穩(wěn)流系統(tǒng)的應(yīng)用，可以避免信號(hào)調(diào)理過程的干擾、溫漂和誤差，極大地提高了采樣精度和恒流控制的精度，為充分發(fā)揮槽控機(jī)的功能和提高電流效率提供了必要的條件?，F(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速交換和信息資源共享，為鋁電

7、解供電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可靠保證，同時(shí)也提高了變電站的自動(dòng)化控制程度，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了整流所的管理水平的提高。 二、穩(wěn)流系統(tǒng)原理1、控制系統(tǒng)原理智能穩(wěn)流控制系統(tǒng)主要為鋁電解供電系統(tǒng)變流裝置大電流恒流控制而設(shè)計(jì)。適用于整流元件采用二極管整流，電流調(diào)節(jié)方式采用有載開關(guān)粗調(diào)，飽和電抗器細(xì)調(diào)的變流機(jī)組。智能穩(wěn)流控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括單機(jī)組穩(wěn)流PLC、總調(diào)PLC、整流變壓器、三相橋組件、IGBT模塊、平波電抗器以及其他附件組成。軟件部分包括PLC系統(tǒng)軟件、PID控制軟件以及相關(guān)的自動(dòng)控制軟件組成。2、穩(wěn)流系統(tǒng)框圖一般大型整流系統(tǒng)由幾個(gè)單機(jī)組并聯(lián)組成，為了使系列電流更

8、加精確穩(wěn)定，特設(shè)計(jì)了系列電流控制。由人機(jī)界面設(shè)定的系列電流值與總直流電流互感器采樣的反饋信號(hào)加以比較，PLC控制器經(jīng)過PID運(yùn)算持續(xù)輸出一控制值，作為總調(diào)的自動(dòng)給定值，同時(shí)判斷單機(jī)組飽和電抗器的工作狀態(tài)，自動(dòng)控制各機(jī)組有載開關(guān)的升、降，使飽和電抗器始終工作在線性區(qū)，從而進(jìn)一步提高系列電流的穩(wěn)定性。3、PID調(diào)節(jié)原理可編程控制器PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)是以連續(xù)系統(tǒng)的PID控制規(guī)律為基礎(chǔ)，然后再將其數(shù)字化，寫成離散形式的PID控制方程，根據(jù)離散方程再進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)。PID調(diào)節(jié)器在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)，可根據(jù)不同的控制要求組成比例、積分、微分控制系統(tǒng)。它具有三個(gè)方面的優(yōu)特點(diǎn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、參數(shù)調(diào)

9、整方便、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。三、智能穩(wěn)流設(shè)計(jì)方案1、 智能穩(wěn)流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置圖（圖4） 圖42、 智能穩(wěn)流系統(tǒng)配置模式說明1）N+1穩(wěn)流系統(tǒng)模型智能穩(wěn)流控制系統(tǒng)采用（N1）結(jié)構(gòu)形式，即N臺(tái)整流機(jī)組各配置1套穩(wěn)流裝置實(shí)現(xiàn)單機(jī)組的小閉環(huán)穩(wěn)流控制；總調(diào)控制由總調(diào)PLC控制器完成，安裝于中央控制室，實(shí)現(xiàn)系列的大閉環(huán)穩(wěn)流控制。 2）單機(jī)組穩(wěn)流控制系統(tǒng)單機(jī)組穩(wěn)流裝置實(shí)現(xiàn)的主要功能：?jiǎn)闻_(tái)變流機(jī)組的恒流控制，其原理是將機(jī)組的直流輸出電流經(jīng)變換后反饋給PLC，與給定信號(hào)（數(shù)字給定）比較，PLC進(jìn)行PID計(jì)算，控制IGBT占空比，改變飽和電抗器的控制電流，從而達(dá)到機(jī)組電流穩(wěn)定的目的。3）總調(diào)穩(wěn)流控制系統(tǒng)總調(diào)控制功能

10、：完成N或(N-1)臺(tái)（當(dāng)1臺(tái)變流機(jī)組退出時(shí)）變流機(jī)組共同輸出的合成電流（電解系列電流）的恒流控制。一般系列由幾個(gè)單機(jī)組并聯(lián)組成，系列電流等于幾個(gè)單機(jī)組輸出電流之和。單機(jī)組穩(wěn)流可實(shí)現(xiàn)單機(jī)組輸出電流穩(wěn)定，為了使系列電流更加精確、穩(wěn)定，特設(shè)計(jì)系列電流恒流控制，由系列電流經(jīng)總直流互感器及變送器反饋至與系列電流設(shè)定（數(shù)字給定）進(jìn)行比較、計(jì)算，輸出的結(jié)果作為單機(jī)組穩(wěn)流的分調(diào)給定，從而使系列電流的穩(wěn)定度大大提高?？傉{(diào)PLC與單機(jī)組穩(wěn)流裝置通過現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)通訊?？傉{(diào)PLC與綜自系統(tǒng)上位機(jī)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以便上位機(jī)完成穩(wěn)流系統(tǒng)運(yùn)行畫面。3、 智能穩(wěn)流系統(tǒng)控制方式電解系列電流的恒電流控制通過調(diào)節(jié)變流機(jī)組的直流輸

11、出電壓來實(shí)現(xiàn)。調(diào)壓原則：整流變壓器有載開關(guān)升、降檔實(shí)現(xiàn)粗調(diào)，飽和電抗器進(jìn)行細(xì)調(diào)。單機(jī)組小閉環(huán)和大閉環(huán)穩(wěn)流控制的總、分調(diào)轉(zhuǎn)換、手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換均實(shí)現(xiàn)無擾切換，且均能通過人機(jī)界面操作。該智能穩(wěn)流系統(tǒng)所具有的運(yùn)行方式如下表所示：穩(wěn)流控制對(duì)象控制方式描述總調(diào)自動(dòng)大閉環(huán)閉環(huán)調(diào)節(jié)，由上位機(jī)設(shè)定系列電流，總調(diào)PLC將實(shí)際系列電流（反饋值）與設(shè)定電流比較，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，并平均分配給各機(jī)組，最終實(shí)現(xiàn)系列電流恒定。手動(dòng)大閉環(huán)開環(huán)調(diào)節(jié)，由操作人員從上位機(jī)手動(dòng)進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。單機(jī)組總調(diào)電流設(shè)定由總調(diào)決定,用于與其他機(jī)組出力相同。分調(diào)電流設(shè)定由分調(diào)決定,希望本機(jī)組有單獨(dú)設(shè)定。有載開關(guān)控制對(duì)象控制方式描述總調(diào)自動(dòng)升、降操作

12、是通過飽和電抗器控制電流以及其他綜合條件來確認(rèn),并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制升與降。手動(dòng)控制權(quán)在操作員,進(jìn)行總調(diào)手動(dòng)操作，同時(shí)升級(jí)或降級(jí)。單機(jī)組總調(diào)升、降操作各加入總調(diào)的整流機(jī)組同步分調(diào)升、降操作由操作員控制并獨(dú)立于其他機(jī)組。機(jī)組退負(fù)荷連降機(jī)組升負(fù)荷連升該智能穩(wěn)流系統(tǒng)除具備上述自動(dòng)控制外，還具有各機(jī)組的手動(dòng)控制。這時(shí)，操作人員直接通過觸摸屏手動(dòng)進(jìn)行操作或調(diào)節(jié)，在這種方式下，總調(diào)PLC解除了整流裝置系統(tǒng)恒電流大閉環(huán)控制功能。4、智能穩(wěn)流系統(tǒng)安裝位置穩(wěn)流系統(tǒng)是通過控制飽和電抗器的控制電流實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流的，其反饋信號(hào)為機(jī)組直流輸出電流，與整流柜沒有任何聯(lián)系。該系統(tǒng)將單機(jī)組穩(wěn)流控制系統(tǒng)獨(dú)立配柜，安裝于整流控制柜旁邊。

13、穩(wěn)流控制柜的尺寸應(yīng)當(dāng)與整流控制柜相同?？傉{(diào)PLC安裝于主控室，便于與監(jiān)控機(jī)通訊。5、智能穩(wěn)流系統(tǒng)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫連接作為鋁行業(yè)“智能穩(wěn)流系統(tǒng)”和“綜合自動(dòng)化系統(tǒng)”二種產(chǎn)品的提供者，我們有把二者融為一體的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。本著可靠性、易用性和先進(jìn)性的原則我公司和“綜自系統(tǒng)”提供者能很好的配合，為綜自廠家提供穩(wěn)流系統(tǒng)運(yùn)行畫面的設(shè)計(jì)方案，將鋁行業(yè)特殊的恒流控制采用通訊的方式，完美地融合于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式穩(wěn)流系統(tǒng)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫連接，使整流所的二次系統(tǒng)真正成為一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。四、智能穩(wěn)流系統(tǒng)可定制的綜合控制功能1、安時(shí)偏差控制安時(shí)偏差控制又稱恒安時(shí)控制，控制的目標(biāo)是保持每小時(shí)的平

14、均電流恒定。2、峰、谷、平控制峰、谷、平控制是根據(jù)峰、谷、平電價(jià)計(jì)費(fèi)方式，在滿足電解生產(chǎn)工藝要求的前提下，峰、谷、平時(shí)段自動(dòng)改變?cè)O(shè)定電流，達(dá)到節(jié)約電費(fèi)的目的。3、最大需量控制最大需量是供電系統(tǒng)被考核的重要指標(biāo)之一。在生產(chǎn)實(shí)際中，為了追求電流的平穩(wěn)度，往往會(huì)出現(xiàn)最大需量超標(biāo)的情況，為了避免最大需量超標(biāo)，只能以犧牲電流為代價(jià)，而最大需量控制的原理也在于此，即在任意15分鐘內(nèi)，根據(jù)前910分鐘的需量情況，對(duì)最大需量的趨勢(shì)進(jìn)行智能判斷，當(dāng)需量有超限趨勢(shì)時(shí)，及時(shí)降低設(shè)定電流值，并發(fā)出報(bào)警，保證需量值不超限，之后，繼續(xù)判斷需量，當(dāng)需量不再有超限趨勢(shì)時(shí)，則恢復(fù)原有的設(shè)定電流值。五、智能穩(wěn)流系統(tǒng)的其他功能 具

15、有有載開關(guān)壽命控制功能，運(yùn)行人員憑借日常運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以很方便地在界面上修改參數(shù)，實(shí)現(xiàn)每日有載開關(guān)動(dòng)作次數(shù)控制。 易于以通訊方式把穩(wěn)流系統(tǒng)無縫納入綜自系統(tǒng)。 能夠自識(shí)別電流調(diào)節(jié)的粗、細(xì)調(diào)過程，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)和負(fù)載發(fā)生陽極效應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)作出快速地反應(yīng)大幅度降低超調(diào)量。 自動(dòng)跟蹤技術(shù)可實(shí)現(xiàn)當(dāng)投入或退出一臺(tái)機(jī)組時(shí)，只需操作有載開關(guān)分調(diào)連升或連降，運(yùn)行機(jī)組自動(dòng)跟蹤增加或減少的負(fù)荷，使系列電流仍能保持恒流。 具有網(wǎng)絡(luò)自診斷功能，在故障情況下自動(dòng)由總調(diào)PLC切換到單機(jī)組穩(wěn)流。七、智能穩(wěn)流系統(tǒng)特點(diǎn)1）該系統(tǒng)運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換均為無擾切換。2）可靠性高、穩(wěn)定性好，適用于鋁行業(yè)強(qiáng)磁場(chǎng)、重污染等惡劣環(huán)境。3）接線簡(jiǎn)單，

16、易于安裝，免維護(hù)。4）觸發(fā)脈沖頻率高。5）穩(wěn)流精度高，響應(yīng)速度快，抑制效應(yīng)電壓深。6）精確的觸摸屏控制，可直觀地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，就地修改運(yùn)行參數(shù)。7）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)綜合情況進(jìn)行PID參數(shù)的自適應(yīng)控制。8）停、送機(jī)組不影響其它正常機(jī)組穩(wěn)流系統(tǒng)的運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單，速度快。9）可方便地與綜自系統(tǒng)通訊。八、智能穩(wěn)流系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)(1) 穩(wěn)流精度 單機(jī)組穩(wěn)流精度：0.5% 系列穩(wěn)流精度： 0.2%(2) 穩(wěn)流系統(tǒng)反應(yīng)速度：2s(3) 穩(wěn)流深度：由飽和電抗器的自身特性決定，但本系統(tǒng)可最大發(fā)揮飽和電抗器的作用(4) 整流機(jī)組平衡控制誤差 同機(jī)組兩臺(tái)柜之間：100A 機(jī)組之間： 100A(5)電流效率提高1%，以

17、10萬噸電解鋁系列為例，3個(gè)月既可回收投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。九、結(jié)束語鋁電解工藝參數(shù)的調(diào)整，以整流電源的恒流為基礎(chǔ)。降低噸鋁耗電，提高經(jīng)濟(jì)效益，需提高電流效率。“電流效率”是鋁電解行業(yè)關(guān)心的焦點(diǎn)，一方面可通過加強(qiáng)設(shè)備管理，使整流變壓器組運(yùn)行在最佳負(fù)載系數(shù)下，提高電流效率；另一方面是通過提高恒流控制的精度來提高電流效率。智能穩(wěn)流技術(shù)在鋁電解生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅提高了電解系列直流電流的平穩(wěn)度，而且提高了電流效率、節(jié)約了能源。該技術(shù)不僅控制系統(tǒng)自身具有高的可靠性，而且通過平衡調(diào)節(jié)機(jī)制使的機(jī)組每臺(tái)整流柜輸出一致提高了一次設(shè)備運(yùn)行的可靠性和壽命，即很好地滿足了電解工藝的要求，又提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。整流變電

18、站綜合自動(dòng)化已成為趨勢(shì)，智能穩(wěn)流技術(shù)符合這種趨勢(shì)，可以很方便地并入綜自網(wǎng)絡(luò)，這是傳統(tǒng)的模擬電路穩(wěn)流系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性。我們?cè)笧橘F公司創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益而努力。整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)介紹一、前言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展，鋁電解供電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)也日趨成熟，并不斷地被推廣應(yīng)用，特別是隨著國內(nèi)各大鋁電解廠生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，在整流所供電系統(tǒng)中應(yīng)用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已是必然的趨勢(shì)。整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，采用單元模塊化結(jié)構(gòu)，以智能繼電保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置為核心，以分散安裝或集中組屏方式，集數(shù)據(jù)采集、測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)、運(yùn)行操作管理

19、、信息遠(yuǎn)傳為一體的特殊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有統(tǒng)一規(guī)劃、整體管理、功能綜合、結(jié)構(gòu)模塊化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，可以避免數(shù)據(jù)重復(fù)采集、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息資源共享，為供電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可靠保證，同時(shí)也提高了變電所的自動(dòng)化控制程度，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了整流所的管理水平的提高，但由于供電系統(tǒng)專業(yè)性較強(qiáng)，可靠性要求很高，況且國內(nèi)自行開發(fā)的鋁電解綜合自動(dòng)化是近幾年起步的，因此適合國內(nèi)鋁電解廠的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)仍在不斷地開發(fā)和完善過程中。由包頭市安普瑞電氣有限責(zé)任公司獨(dú)立開發(fā)的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用了國際流行的測(cè)控設(shè)備和先進(jìn)的高科技技術(shù)手段，真正實(shí)現(xiàn)了整流

20、供電系統(tǒng)繼電保護(hù)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)的統(tǒng)一，特別是實(shí)現(xiàn)了鋁電解穩(wěn)流控制系統(tǒng)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫聯(lián)接，最大限度地滿足了現(xiàn)場(chǎng)控制工藝的要求，代表了國內(nèi)鋁電解供電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，在我公司進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)前，我們對(duì)全國多家鋁電解企業(yè)進(jìn)行了實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在幾乎所有供電整流所對(duì)設(shè)備的操作及監(jiān)控仍然以人工和繼電器為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，事故率高且記錄不準(zhǔn)確，工作效率低，無智能化控制。針對(duì)這樣一種現(xiàn)狀，我公司積極利用現(xiàn)有設(shè)備，大膽起用人才，結(jié)合高科技手段，對(duì)包鋁現(xiàn)有的一、二、三整流所進(jìn)行設(shè)備改造，經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行效果良好，因此，我們于2002年將這套系統(tǒng)應(yīng)用到

21、一期技改整流所的現(xiàn)場(chǎng)，事實(shí)證明，我們的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是最適合現(xiàn)場(chǎng)、最人性化設(shè)計(jì)、能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的。我公司開發(fā)的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1、 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；2、 具有有載開關(guān)附加飽和電抗器的自動(dòng)恒流綜合控制功能，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流系統(tǒng)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，避免設(shè)備重復(fù)投資，且保證整個(gè)綜自系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整性；3、 易維護(hù)性；4、 易擴(kuò)展性；5、 易操作性；6、 整流機(jī)組信號(hào)采集采用遠(yuǎn)程I/O；7、 高速的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程中，我們?cè)谠瓉韱渭兊谋Ｗo(hù)和監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上，不斷增加新的功能，現(xiàn)在我們的整流所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能有：1、 數(shù)據(jù)采集功能2、

22、 供電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視3、 事件及報(bào)警信號(hào)監(jiān)視4、 電量統(tǒng)計(jì)及報(bào)表打印存儲(chǔ)功能5、 設(shè)備運(yùn)行檔案記錄6、 遠(yuǎn)程操作功能7、 運(yùn)行控制參數(shù)設(shè)定功能8、 繼電保護(hù)功能9、 穩(wěn)流控制功能10、 具有故障錄波和諧波分析功能11、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘統(tǒng)一，并可接受遠(yuǎn)方時(shí)鐘對(duì)時(shí)12、 系統(tǒng)具有在線自診斷功能，可及時(shí)記錄診斷結(jié)果13、 支持遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控功能，可以為區(qū)調(diào)和地調(diào)按照一定的規(guī)約傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)該系統(tǒng)可達(dá)到以下性能指標(biāo)和工藝要求：1、 系統(tǒng)的年可用率達(dá)99.9%2、 系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間大于50000小時(shí)3、 電解系列小時(shí)電流偏差小于200A4、 事故分辨率小于10ms5、 系統(tǒng)響應(yīng)

23、時(shí)間小于3秒整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙機(jī)雙網(wǎng)的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)備通訊采用TCP/IP協(xié)議。在設(shè)備的選型上，我們堅(jiān)持選用最優(yōu)的產(chǎn)品，以保證系統(tǒng)整體的完整與可靠。無論是硬件還是軟件，系統(tǒng)的可靠性、快速性、準(zhǔn)確性都可以得到保證，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都可以得到充分的體現(xiàn)。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置：1、網(wǎng)絡(luò)配置根據(jù)供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為開放式、分層分布式雙網(wǎng)雙機(jī)冗余局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即變電站層微機(jī)監(jiān)控站采用雙機(jī)冗余及主干通信網(wǎng)雙網(wǎng)冗余，主要由三部分組成：第一部分為現(xiàn)場(chǎng)控制層，包括220KV系統(tǒng)繼電保護(hù)及220KV系統(tǒng)監(jiān)控部分?，F(xiàn)場(chǎng)控制層是整個(gè)系統(tǒng)與一次設(shè)備的接口。第二部分為通信層。它是基于TCP

24、/IP協(xié)議的以太網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)搜集各個(gè)單元監(jiān)控、保護(hù)設(shè)備的上傳信息，并下達(dá)控制命令及及定值參數(shù)等，是現(xiàn)場(chǎng)信息與上層管理系統(tǒng)的接口。第三部分為最上層的監(jiān)控管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)收集全系統(tǒng)的信息并實(shí)時(shí)存入數(shù)據(jù)庫，并通過友好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)220KV系統(tǒng)就地監(jiān)視、控制功能，是系統(tǒng)與運(yùn)行人員的接口。全系統(tǒng)配置一臺(tái)GPS同步時(shí)鐘，完成所有設(shè)備硬件對(duì)時(shí)。2、監(jiān)控裝置配置不同間隔、不同整流機(jī)組的監(jiān)控采用完全相互獨(dú)立的監(jiān)控裝置。即單元式的監(jiān)控裝置與被監(jiān)控設(shè)備一對(duì)一配置。從而不存在不同間隔、不同機(jī)組的信號(hào)（AI、DI、DO）混合接到集中監(jiān)控單元中。系統(tǒng)按照回路不同，分別采用S7-300進(jìn)行所有的開關(guān)量及信

25、號(hào)的采集，所有的開關(guān)、刀閘信號(hào)都采用無源節(jié)點(diǎn)，提高可靠性。2.1進(jìn)線、母聯(lián)、PT、動(dòng)力變各配置1臺(tái)GEHarris公司的D25完成數(shù)據(jù)采集處理、倒閘操作。同時(shí)進(jìn)行電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)頻率測(cè)量以及諧波分析和測(cè)量。2.2整流機(jī)組整流機(jī)組各配置一套S7-300和分布式遠(yuǎn)程I/O ET200M實(shí)現(xiàn)本機(jī)組的露天開關(guān)站、整流柜、變壓器及油風(fēng)冷卻器的數(shù)據(jù)采集，每臺(tái)機(jī)組的穩(wěn)流控制通過西門子小型可編程控制器S7-200實(shí)現(xiàn)。3、微機(jī)保護(hù)裝置配置按照單元獨(dú)立的原則，各系統(tǒng)按照回路不同分別配置獨(dú)立的智能繼電保護(hù)單元，其它非電量保護(hù)與主保護(hù)采用不同的CPU，以提高系統(tǒng)的可靠性。繼電保護(hù)單元與監(jiān)控單

26、元相互獨(dú)立，監(jiān)控單元故障不影響保護(hù)可靠動(dòng)作。4、10KV保護(hù)系統(tǒng)按照10KV系統(tǒng)各間隔層相互相獨(dú)立、互不影響的原則，各10KV系統(tǒng)按照回路不同分別配置獨(dú)立的10KV測(cè)控保護(hù)裝置。10KV分站功能不依賴于站級(jí)計(jì)算機(jī)，站級(jí)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障情況下，間隔級(jí)控制層保護(hù)單元仍可正常工作，不影響繼電保護(hù)及故障錄波，增強(qiáng)了整個(gè)10KV系統(tǒng)的可靠性和可用性。5、組屏方式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組屏方式采用控制室集中組屏。模擬屏上安裝相應(yīng)的顯示儀表、位置指示器、斷路器緊急分合閘開關(guān)等，直觀顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。斷路器緊急分合閘開關(guān)設(shè)計(jì)完全獨(dú)立與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，采用控制電纜直接作用在斷路器跳閘線圈上。6、工作電源為提高系統(tǒng)可靠性，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的所有設(shè)備的工作電源采用220VDC或220VAC不間斷電源，且所有交流220VAC和220VDC電源均為正常和備用雙電源，從而確保綜自系統(tǒng)中電源系統(tǒng)的可靠性。三、綜自系統(tǒng)功能介紹1、數(shù)據(jù)采集功能l 斷路器位置、刀閘、保護(hù)動(dòng)作、報(bào)警信號(hào)、級(jí)數(shù)顯示l 電流、電壓、溫度等遙測(cè)模擬信號(hào)l 電能信號(hào)采集l 各通信設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)采集2、供電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視l 運(yùn)行方式監(jiān)視l 運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視l 運(yùn)行曲線監(jiān)視3、事件及報(bào)警信