[发明专利]电解铝生产供电安全在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电解铝生产监测系统，特别涉及电解铝生产供电安全在线监测系统。

背景技术

我国是世界电解铝生产大国。随着铝电解产业技术的发展，已基本实现大型预焙化，而且槽型将越来越大，从160kA到现在的350kA。国内电解铝企业供电整流系统的设备组成基本相同，一个大型电解铝厂都有2个电解铝生产系列以上，每个系列配有一套供电整流系统，包括：动力变压器、整流机组、双母线供电、相应的电流互感器、电压互感器、断路器、隔离开关、避雷器、电容器、电抗器等和中央控制室。电解铝厂都是自投产之日起连续性运行生产，供电按一级企业性质设计，若生产运行过程发生故障停电时间达数小时以上，将破坏工艺流程稳定、沉槽、凝固、导致设备报废、乃至长时间无法恢复生产；电解铝厂将发生电解槽温度降低、破坏工艺平衡、电解质与铝水混和、电解槽凝固，可能导致整个系列全部电解槽大修；都将造成极为巨大的经济损失。因此，铝电解技术大型预焙化的实现使系列用电负荷呈几何级增加，给现有的铝电解供电系统安全运行带来了巨大的压力。

在现有的供电系统设备监控技术方面，对于供电系统的保护、测量、监视、控制等，一般都是采用电流、电压、差动、频率等继电器组成的不同继电器屏、声光报警屏、控制操作屏、仪表屏来实现；随着电子技术、计算机技术、通讯技术的发展，常规的继电器逐步被电子设备、数字设备完全取代，并由独立的单元设备发展到集散系统和网络系统，即所称的电力综合自动化系统，一般10kv(高压)以上部分通过综合自动化系统实现数据的自动采集与控制，实现所谓的5遥功能，即：遥信、遥测、遥控、遥调、遥视，配备相应的专用硬件和专用软件还实现5防的安全功能。但目前系统监控功能对于实际供电系统监控需求来说还存在明显不足，一个主要原因是设备本身的保护仅仅是对运行结果的监控，企业对设备实时状态数据了解手段不够，不能实时监控设备状态，更无法及时预防设备故障的发生，无法对运行过程的内部进行实时监测与分析。另一方面，监控设备也只是对某一特定的部件分别单独进行监控，而没有一个整体的集成系统，进行全方位进行实时监控。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中供电监控系统的不足，提出一种集成的能实时监控设备运行状态的供电安全在线监测系统，提高了对电解铝生产用各种设备的运行状态的同时实时监控程度，加强对重点安全部位的检测，并提高对设备故障维修的及时性，由于可以对各种设备同时实时监控，也提高了综合管理的效率。

本发明的电解铝生产供电安全在线监测系统，包括数据采集系统、华深数据平台集中系统以及数据应用系统。所述数据采集系统利用在线检测技术，使用超声波传感器、射频电流传感器、电流传感器、电压传感器等传感中任何一种，采集并检测电解铝供电系统关键设备的状态参数；华深数据平台集中系统利用计算机的网络技术、数据库技术，将各采集的数据进行统一加工、处理、分析、存储，建立有效的信息平台，利用各种服务组件和系统扩展性，与企业资产管理系统EAM、管控一体化等系统集成；数据应用系统，利用可视化技术、数据库分析技术等，基于数据采集、数据处理的信息，对系统中的所有在线检测数据进行各种处理、分析、再现，建立相关的预警、报警、专家分析和综合查询系统等，为安全运行管理、优化运行方式提供应用平台；数据应用系统根据华深数据平台集中系统处理的信息采取相应的监控措施，该数据应用系统包括供电系统监控业务处理相关的模块、设备状态检修应用、专家系统等，利用这些组合的功能模块提供应用服务，进行实时监控、分析、统计、管理功能；专家系统提供智能知识库，通过专家经验帮助判断设备故障、评价设备状态，为实时设备状态检修服务。

进一步，所述数据采集系统包括变压器油气检测系统、变压器油温检测系统、变压器局放检测系统、高压柜开关及母线开关温度检测系统、高压开关局放检测系统、SF6容器检测系统、电容性设备检测系统、高压绝缘子污迹检测系统、整流器均流检测系统。

进一步，所述华深数据平台集中系统包括数据服务模块、工作流服务模块、消息服务模块、日志服务模块、报表工具模块、组织结构模块、公用数据模块、UI框架模块和用户权限模块，该华深数据平台集中系统利用计算机的网络技术、数据库技术，将数据采集系统采集的各区域的数据进行统一加工、处理、分析、存储，建立有效的信息平台，利用上述各种服务模块与系统的扩展性结合，与EAM形成管控一体化系统。