400KA整流供配電系統典型事故及應對措施

黃克勤 田占偉

摘要：整流供電系統是電解鋁企業的心臟，她肩負著變電、整流的作用，源源不斷的向電解槽供應直流電，電力占到電解鋁生產成本的40%，因此電力也是電解鋁生產的重要原材料，同時直流系列電流的平穩與否將直接決定著電解槽的電解質平衡條件，并引發效應增多、增大、效率降低等各種問題。本文是筆者根據多年的實踐經驗，針對電解鋁企業整流、供配電系統易于出現的各種異常情況，如穩流失控、通訊故障、元件損壞、動力分變跳閘等，詳細分析了可能的原因，并提出了切實可行的應對措施，可為電解鋁企業供配電運行管理提供切實可行的參考意見。

關鍵詞：穩流控制 PLC通訊故障 元件損壞 動力變跳閘

中圖分類號：TN3 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2016）01（a）-0000-00

1穩流失控

電解鋁企業的電流控制系統一般采用小閉環、大開環的運行方式，且為了調整電流方便快捷，一般選擇總調狀態，只有在單機組需要停電時才把需停電的機組調整為分調狀態。

穩流系統在總調狀態下失控的主要現象為：飽和電抗器控制電流增大，接近最大值20A；單個整流柜輸出電流減小幾萬安培不等。

可能原因：人為原因出現置數出錯；雷雨天氣受大氣過電壓影響； PLC控制器死機等情況。

處理步驟：1）迅速檢查人工置數是否處于正常值，否則令監盤人員迅速將總置數調整為正常值。2）如果置數調整后沒有任何起色，或者提示置數出錯，令監盤人員迅速到總調屏處再次置數。3）如果電流還是沒有上升，令副班長或監盤人員迅速在總PLC界面上將各機組由總調打入分調（注：打入分調前應檢查單機組遠控分調置數是否在68KA左右，如果低于或者高于此值應在單機組置數界面迅速調整）。4）如電流還是沒有上升，令整流室巡視人員到整流柜室將單機組打到本控，此時應確保單機組本控置數在68KA左右，調整后如果單機組電流上升。可分別調整分機組本控置數，將總電流保持在400KA。5）通過采取以上措施后，如果就地觀察發現某臺機組的控制電流仍沒有下降，單機組電流沒有上升，則將該機組檔位降低2-3檔后，令整流室巡視人員關閉穩流控制AB柜電源，依靠單機組有載開關對電流進行調整，可以確定該臺整流柜開展系統故障，通知檢修處理。

2關于PLC控制系統可能出現的問題

2.1PLC和上位機之間通訊出錯

現象：上位機置不上數、主域上顯示的通訊狀態為灰色、報表不打印、監控機數據不刷新等。

處理辦法：令監盤人員將主機按正常順序重新啟動。

2.2總PLC和單機組PLC之間通訊故障

現象：上位機與總PLC之間通訊正常，但置數不起作用，電流失控；

處理辦法：令副班長或監盤人員，在總PLC上把每臺機組的總調打到分調，然后由班長總降機組檔位至機組沒有控制電流，令整流室巡視人員到機組就地控制柜處，把控制開關打到就地控制，穩定電流在400KA，通知檢修人員處理。

2.3總PLC故障

現象：在總PLC上，總調打分調不起作用、在總PLC上置數不起作用。

處理辦法：令整流室巡視人員把單機組由遠控調整到本控，關閉總PLC的電源，將總PLC重新啟動一次。如果電流仍沒有恢復，班長將有載開關總降至控制電流為零，關閉單機組控制電流開關，通過有載開關將電流控制在400KA左右，通知檢修人員處理。

3一個元件損壞

可能出現的現象：1）上位機報某機組A（B）柜某行某列一個元件損壞；2）整流柜上的元件檢測箱顯示某列（某橋臂）某行元件損壞（元件列號每臺橋臂自右向左計算，元件行號自上向下計算）；3）穩流柜觸摸屏報A（B）柜某行某列一個元件損壞，報警蜂鳴器報警。

處理方法：1）班長立即匯報值長以及車間值班人員。2）令整流室巡視人員嚴密監視機組運行狀態，防止機組過負荷運行。3）令副班長或監盤人員在總調PLC上將該機組調整到分調狀態，然后逐檔降低有載開關檔位，盡快將該機組退出運行，更換損壞元件。如果其他機組正在檢修，此時五機組運行，則元件損壞的整流機組可以不用馬上停運，應加強對損壞元件柜的檢查，待檢修機組加入運行后，再停機組更換元件。4）元件損壞時，如果快速熔斷器未及時熔斷，則會出現很大的短路電流，導致整流柜局部損壞乃至發生更大的損壞事故，發現此情況時，班長應立即按下該機組的急停按鈕，停運此機組。

4兩只元件損壞

可能出現的現象：1）上位機報某機組兩只元件損壞時，對應機組立即跳閘。2）跳閘前為六機組運行，單臺機組跳閘后，穩流系統自動將系列電流分配到其他五臺機組，系列電流出現較大波動后，迅速恢復到400KA左右，系統能夠繼續平穩運行。3）跳閘前如果一臺機組正在檢修，五臺機組運行時，單臺機組跳閘后，穩流系統自動將系列電流分配到其他四臺機組上，其余四臺機組單柜輸出電流將達到46KA左右的電流上限，上位機報機組過流信號。

處理方法：1）班長立即匯報值長以及車間值班人員。2）四機組工作時，令監盤人員通過上位機迅速將系列電流調整至352KA。3）如果檢修工作能夠立即停止，則迅速安排拆除安全防護措施，使該機組盡快加入運行。4）通知檢修人員更換損壞的元件。5）將運行方式恢復到正常運行狀態，待運行平穩后再重新停運前述需檢修的機組，完成剩余工作。

5動力變故障跳閘的處理（以1#動力變為例）

1）1#動力變跳閘后，令整流室巡視人員檢查整流所低壓配電室母聯開關是否自投，低壓I段所帶整流機組輔助設備及水泵房冷水泵是否因動力變跳閘而停運，整流機組是否因輔機停運、控制電源失電而高壓跳閘。2）如果有機組跳閘，令整流室巡視人員迅速檢查該機組輔助電源及冷水泵電源，純水泵、冷水泵、機組油風冷運行是否正常；同時令監盤人員調整置數，保證系列電流穩定在400KA，令副班長在總調PLC上將該機組打至分調，然后在模擬屏上將該機組檔位降至一檔；班長在上位機上遙合機組斷路器，監盤人員穩定好系列電流。3）安排兩名10KV巡視人員到10KV中心配解備一段所有饋線柜，然后到10KV空壓配電室檢查一段所有開關是否斷開，如果沒有斷開要就地斷開；4）班長遙合10KV中心配母聯開關1000及空壓一段饋線開關1005，遙合10KV空壓配電室一段進線開關空1005Ⅱ，通知凈化車間可以啟動空壓機等設備；5）兩名10KV巡視人員依次到10KV電解分配、10KV陽極分配檢查，操作情況同10KV空壓分配。6）將1#動力變解除備用，做好安措，檢查跳閘原因，并通知檢修人員處理。

參考文獻

[1]楊衛華 工業控制網絡技術 機械工業出版社，2008 ISBN 9787111244752

[2]王永華 現代電氣控制及PLC應用技術 北京航空航天大學出版社， 2003 ISBN 7-81077-346-1

[3]朱松林 變電站計算機監控系統及其應用 中國電力出版社， 2008 ISBN 9787508370064