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淺述綜合自動化在鋁行業應用中存在的問題及建議
[ 通信界 / 范建虎 陜西銅川鋁業有限公司 / www.6611o.com / 2009/6/24 11:15:38 ]
 
  摘  要:當前隨著電解鋁行業生產的迅速擴張,計算機網絡技術、信息通信技術、自動化控制技術也在國內電解鋁行業中被廣泛采用,各類新技術的應用,使行業自動化程度不斷提高,也進一步保證了整個系統的安全可靠性。但在近年來鋁行業出現的屢次事故中,暴露出綜合自動化系統中存在一定的問題,并就此提出建議。 
  關鍵詞:綜合自動化;鋁行業整流系統;應用;問題;建議
  
 

1  前言
  隨著國內電解業工業的迅速發展,特別是近年新建項目的產能、規模迅速擴大,供電電壓等級不斷提高,供電電流快速提升,大型預焙槽很快由100KA發展到400KA,這就要求整流供電系統采用質量可靠、技術先進、維護量少的綜合自動化系統以保證電解系列生產的安全可靠。
2  應用
2.1系統簡介
  整流所綜合自動化系統是應用自動化控制技術,微機和網絡通信技術采用單元模塊化結構,以智能繼電保護裝置和監控裝置為核心,以分散安裝和集中組屏方式集數據采集、測量、監控、保護、運行操作、信息遠傳、管理為一體的特殊計算機網絡系統。
  綜合自動化系統包括微機保護,微機測控及遠動等功能,即所謂的“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)實現了數據采集、處理,安全監視,微機保護,開關操作及自診斷功能。該系統的應用提高了變電所自動化控制程度,降低了人工勞動強度,促進了管理水平的提高,保證了供電系統的安全,減少了人為事故造成的傷亡。
2.2應用方案
  綜合自動化系統分為分散式和網絡型兩種結構。所謂分散式是以高壓變電站和整流所的電氣間隔為對象應用的微機監控系統。網絡型是指在分散綜合自動化基礎上,在間隔層和過程層采用先進的網絡通信模式和技術把過程層的智能設備作為構成網絡的一組基本節點的分散式綜合自動化系統。目前,國內電解鋁行業使用的綜合自動化系統大多采用分散式網絡結構。
  該系統為雙機雙網分散式網絡結構,兩臺監控機無主從之分,完全對等,一臺故障,不影響另一臺運行,間隔層的D25測控,SEL保護與主站層之間通訊采用光纖通訊。整流機組采用AB公司的PLC實現測控保護,通訊采用DH+現場總線結構,軟件系統采用深圳華利特的Farad2000系統。 
3   存在問題
3.1綜合自動化網絡結構系統不完善。
    目前行業內的綜合自動化系統雖然基本采用分散式雙網結構,監控、保護相對獨立,但大多最終只是表面上實現了雙機,在網絡結構上并未實現雙網,主要原因是所選的部分現場設備不具備雙通訊接口,以至于整個系統單網運行。如我公司鋁業變監控主站和珠海優特的五防主機通過RS485接口相連,而五防主機只有一個RS485通訊口連線,當與五防主機實現通訊的該監控機死機或故障即造成模擬屏上數據信息全部丟失,潮流表歸零,設備狀態顯示紊亂,使正常的操作無法進行。
3.2現場電磁干擾及多種通訊規約的兼容性差造成誤傳、漏傳信號和通訊故障。
    我公司的綜合自動化系統就因為設備選型問題采用了多種通訊規約,運行中曾數次出現不明原因的通訊故障,都是邀請幾個廠家同時到現場處理;還有運行人員曾經在5臺整流機組有載開關的“總升/總降”操作中出現的其中一臺機組拒動現象,10KV總配使用的Fcau-01通訊處理器時常出現的死機現象及監控機運行中出現大量誤報信號甚至死機的主要原因均是干擾所致,嚴重影響運行人員對設備情況的準確判斷,影響系統運行安全。
3.3報文信息過多,影響運行人員分析
    綜合自動化系統為了充分上傳信息,以至于將報警信號、保護信號、一般事件信號、測控信息及事件記錄全部采集處理后傳遞至后臺監控機進行處理、保存,因而造成主機運行中數據處理量過大而出現死機,而且運行中一旦發生事故,所有信號均瞬間全部上傳,其中包括報警信號、跳閘信號及誤報信號等,致使事故處理人員很難在成北上千條信息中準確尋找真正的事故原因,以至延誤時間,擴大事故。
3.4生產廠家的問題
  目前在變電站自動化系統選型當中存在著如所選系統功能不夠全面,產品質量不過關,系統性能指標達不到要求,監控軟件不穩定等情況,主要是由于國內
綜合自動化系統尚未形成統一標準,加之廠家又過分重視經濟利益,用戶過分追求技術含量,不重視產品的性能及實用性,因而一批技術含量雖較高,但產品并不過關,甚至結構、可靠性很差的所謂高技術產品仍能不斷使用,造成廠家改進的積極性也就不高,甚至有些產品生產過程中缺乏起碼的質量保證措施,有些外購件的生產更是缺乏管理,只有技術鑒定,沒有產品鑒定,因而導致部分投產的變電站在運行中問題百出。
    3.5缺乏技術保障能力
當前情況是綜合自動化系統投運后,專業技術人員和值班人員素質沒有及時提高,駕馭新設備的技術沒有更新,大部分還停留在原來的水平,不能滿足新設備、新技術要求,基本停留在簡單操作、抄表、巡視等項工作,對綜自設備的通訊故障多數依靠廠家。
 
4
    4.1設計中充分考慮鋁電解生產的強磁強電環境,鑒于條件惡劣通訊介質盡量采用光纖通訊(不論距離遠近),若是DH+現場總線結構在屏蔽雙絞線的首尾端各并接100Ω電阻抗干擾。首先做到從通訊硬件上提高系統的抗干擾能力。
    4.2利用合理化的接地和屏蔽防止干擾。除了作好電源中性點的工作地、防雷保護地外還應作好安全保護地及屏蔽地,特別是綜合自動化控制系統中必須遵守“一點地”的原則,以排除接地環路及電位差形成的干擾。另外,嚴禁弱電與強電接地網混合使用。
    4.3訂購設備時盡量選擇同一公司的綜保和監控設備并選擇雙通訊接口,以求實現通訊規約的統一及雙機雙網,充分保證兼容性及安全性。
    4.4在安裝調試中盡量將各種信號分類處理。同類信號合并上傳,不同類用聲響、顏色區別或對保護跳閘信號加裝光字牌,以利于值班人員確認,縮短事故處理時間。
    4.5加強職工崗位培訓,與院校、廠家聯合培養專業技術人員,引進專業技術人才,建立一支高素質專業隊伍。學習和掌握新知識、新技術,來操作、駕馭和維護新設備、新系統,提高技術保障能力。
5   結束語
    鑒于鋁冶煉中供電系統屬于一級負荷,系統一旦投運后的不間斷性,使后期技術改造十分困難。筆者是經過考察多家兄弟單位,查閱有關資料,與設備廠家多次交流溝通后結合多年工作實踐,不斷摸索得出的一點經驗,以便新建電解鋁能夠從初期設計、設備采購、安裝調試、驗收投運環節全面考慮、組織措施,使電解鋁行業綜合自動化系統逐步完善。

 

作者:范建虎 陜西銅川鋁業有限公司 合作媒體:中國電力通信網 編輯:顧北

 

 

 
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