2008年科技成果(离极保护).doc

中国铝业兰州分公司科技进步奖申请表一、 项目基本情况专业评审组： 编号：项目名称整流所供电系统加装离极保护申报单位动力厂项目起止时间2008年1月8日2008年1月12日项目主要完成单位动力厂项目主要完成人资料目录整流所离极保护设计图（80KA、200KA、350KA）甘肃省调度中心关于兰铝加装离极保护的报告回复二、项目简介1、项目主要内容：本项目主要是通过对电解系列反馈上来的系列电流、系列电压与设定值进行比较，判断电解槽是否发生离极事故，近而做出保护判断。项目实施内容主要有：（1）在程序中加设判断和输出程序段；（2）在硬件上，增加一个DO（PLC数字量）输出、离极保护投切压板、及跳闸继电器的安装；（3）实验投运，对预先设置的参数进行实验对比，根据供电系统的实际需求进行改进。2、项目的特点：本项目经过认真的实际考察，科学、合理的设计，具有设备增加少，投入资金小，系统运行可靠性高的特点。3、应用推广：离极保护在本项目中的应用，分别在80KA、200KA、350KA电解系列中进行了实验运行，电解系列电流的大小，基本涵概了国内电解生产的主要电流等级。生产运行数据具有很大的实用性 ，适用于不同的生产工况。目前已经在本厂范围内全面实施应用。三、项目详细内容1、立项背景： 随着电解产量的增加，电解生产工艺的精细化、科学化，电解生产对直流供电的安全性、可靠性都有了很大的提高。对供电部门的要求也不断提高，为了不断地提高供电部门供电的安全、可靠，供电部门必须针对每个可能出现故障或带来不安全的因素进行分析治理。2007年12月2日，200KA电解槽发生离极故障，由于未加装离极保护装置，以及电解操作人员与整流所供电人员对事故的判断不准确，造成200KA系列电解槽全部停电，部分电解槽发生爆炸，造成巨大的经济损失。电解槽发生离极以后，直流负荷回路开路，硅整流柜输出空载，严重时将会造成硅整流柜过压，发生爆炸，造成重大事故。在事故发生后，相关技术人员经过分析讨论，决定加装离极保护装置，在电解槽发生离极事故，离极保护动作跳开220KV母联开关，以起到保护整个供电系统和电解槽的安全。2、详细内容：（1）、方案设计针对电解工艺生产要求，当电解槽发生离极的时候，系列电流会急剧下降，甚至降到0，系列电压急剧上升，无限增大的特性，我们可以对系列电流、系列电压进行监测，并与设定值进行比较。所以我们的设计方就是对系列电流、电压进行比较，然后做出判断。根据电力系统运行规定，技术人员选取额定直流电流的75%作为系列电流离极保护动作定值，系列额定电压作为离极保护动作电压。即：80KA系列U=940V，I=6000A，T=3S；200KA系列U=1040V，I=16500A，T=3S；350KA系列U=1250V，I=282000A，T=3S。（2）、设计图控制原理图、接线图如下：上图中是我们PLC程序中做出判断以后的保护输出点，以及保护回路的接线图。（3）、保护投运实验 首先严格按照电力设备投运实验规程进行实验。在供电系统正常运行的情况下 ，模拟电解车间电解槽发生离极事故，实施中我们对PLC采集的系列电流、电压的值强制给成动作值，使离极保护动作输出，跳220KV母联开关。3、加装离极保护的深远意义离极保护的加装对电解生产，整流所供电都有比较大的意义。离极保护的加装，投入相当少，利用了原有的PLC的输出空段子，接线很简单，如接线图所示。但是离极保护的作用是相当大的，以2007年12月2日的事故为例，可以看出如果有离极保护，节省的物资，人力，资金将是非常可关的。离极保护的加装对于供电来说，还是电解生产，都多了一层保护，为安全、经济生产打下了坚实的基础，尤其是在现在这种经济环境下，为企业的节能增效提供一条安全保证。四、应用情况本项目的离极保护投入时间为：80KA系列2008年1月10日、200KA系列2008年1月8日、350KA系列2008年1月11日。离极保护自投入以来，运行良好，未出现误动或异常情况。检修运行中，保护的投切正常，未出现异常现象。参数调整方面，由于350KA系列进线电压的增加，2008年5月对350KA系列的离极保护定值进行了调整，调整为：U=1350V，I=282000A，T=3S。五、经济效益分析1、 经济效益以2007年12月2日的事故来分析，这次电解槽离极事故，造成电解系列全停，数十台电解槽不同程度遭到损坏，以及后续这些受损电解槽的启动等直接经济损失过千万，造成的间接经济损失无法计算。而加装一套离极保护的费用也不过几千，不难看出本项目所产生的经济效益。2、 社会效益本项目的实施，对于本厂电解生产，整流所供电的安全性、可靠都提供了很大的保障，为公司电解铝的继续再扩大生产提供