安普瑞电气有限公司介绍

.目 录公司简介及资质1-2近几年业绩3稳流系统介绍4-11综合自动化系统介绍12-20包头市安普瑞电气有限责任公司简介包头市安普瑞电气有限责任公司为包头市高科技公司。公司业务方向为以铝行业为依托，致力于电力及化工行业的工业电气控制、综合自动化项目的研发应用、计算机网络管理、电气工程设计与施工、电气设备制造，电力网络调度系统的设计、施工以及相关软件的开发和应用。凭借雄厚的技术实力，我公司不断地参与包铝集团供电系统设备的更新改造和技术攻关，使包铝集团供电整体设备装备水平、设备运行稳定性以及自动化控制水平都达到国内同行前列，同时也培养造就了一批勇于开拓进取、技术全面、过硬的工程技术人员队伍。公司现有员工40人，其中高工3人，工程师25人，平均年龄30岁，90%以上具有大专学历，员工都有从事铝行业供电系统的工作经历。公司独立研制开发的铝电解厂供电系统数字式稳流系统为国内首创，控制精度居国内领先。在包头铝厂、抚顺铝厂、兰州铝厂、云南铝厂、山西阳泉铝厂等单位的推广应用中取得了良好的运行效果，得到了用户的一致好评。基于自动控制技术、计算机及网络通信技术的整流所综合自动化系统是公司另一主导产品，该产品目前在包铝集团一期技改220KV变电站整流所、抚顺铝厂66KV变电站整流所得到成功应用。安普瑞公司从成长到不断壮大，所走过的每一步都是坚实有力的。从92年起，公司技术人员就致力于计算机控制系统的的开发、设计和应用，先后推出铝电解集中式、分散式计算机监控系统和模拟、数字稳流系统。此外我公司还具备了一定的电力安装能力和经验。97年包铝三期扩建工程110KV整流所二次系统、10KV动力配电系统、2002年包铝一期技改环境治理节能技术改造工程220KV整流所和10KV动力配电系统的电力安装项目全部由我公司独立完成。随着安普瑞公司被越来越多用户的认可，公司将继续发扬团队精神，不断吸收先进技术，满足客户不同层次的需要，帮助客户从供电系统的局部到供电系统的整体提高可靠性、安全性，节约运行维护费用，以服务和推动铝行业自动化技术进步为己任，永不退却，永领潮流，同舟共济，共铸辉煌。近几年业绩表序号用户名称合同签定日期投运日期联系人备注1兰州铝厂一期1998/071999/12马建文改造2兰州铝厂连海整流所2000/112001/04马建文改造3浙江华能铝厂20022002/10李韦明新建4山西阳泉铝厂20022002/11何建波改造5抚顺铝厂2001/122002/07钱国庆新建6抚顺顺富铝厂2002/102002/12钱国庆改造7云南铝厂2002/082002/12董士仪改造8包铝股份供电二期1998杨宽改造9包铝股份供电三期1997刘平晓改造10包铝股份供电四期2002卢林新建11河南林洲铝业2003/01白明昌施工中（新建）12兰州铝业连海新所2003/04马建文施工中（改造）13青铜峡铝厂2003/03曲杰施工中（改造）14云南铝厂新系列2003/03董士仪新建15青海长青铝业2003/04李智军施工中（改造）16山东龙口东海铝业2003/05曹玉军新建17山西华泽铝电有限公司2003/06贾永斌新建18山西太原东方铝业2003/7辛利新建19希望集团包头铝业10KV2003/6边洪波施工中（新建）20希望集团包头铝业安装工程2003/6边洪波施工中（新建）稳流系统技术介绍一、 前言随着自动控制技术、网络技术、电力电子技术地快速发展，铝电解整流变电站恒流控制技术也得到了快速地发展，它经历了模拟式、数字式、智能化的发展过程。特别是随着大型预焙槽系列的电解工艺的发展，以及对电流效率的提高等因素的要求，在整流变电站应用智能化的稳流系统来提高恒流控制的精度，已经成为铝电解提高经济效益的重要手段。整流变电站智能稳流系统是应用自动控制技术、现场总线技术、PLC控制器技术及电力电子技术，采用单元模块化结构，以智能稳流装置为核心，各机组分散安装，多机组总调控制，集数据采集、运行操作管理、网络通讯为一体，具有监视屏幕化、管理智能化等特征的工业控制系统。智能稳流系统的应用，可以避免信号调理过程的干扰、温漂和误差，极大地提高了采样精度和恒流控制的精度，为充分发挥槽控机的功能和提高电流效率提供了必要的条件。现场总线应用实现数据高速交换和信息资源共享，为铝电解供电系统的安全经济运行提供了可靠保证，同时也提高了变电站的自动化控制程度，降低了人工劳动强度，促进了整流所的管理水平的提高。 二、稳流系统原理1、控制系统原理智能稳流控制系统主要为铝电解供电系统变流装置大电流恒流控制而设计。适用于整流元件采用二极管整流，电流调节方式采用有载开关粗调，饱和电抗器细调的变流机组。智能稳流控制系统由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括单机组稳流PLC、总调PLC、整流变压器、三相桥组件、IGBT模块、平波电抗器以及其他附件组成。软件部分包括PLC系统软件、PID控制软件以及相关的自动控制软件组成。2、稳流系统框图一般大型整流系统由几个单机组并联组成，为了使系列电流更加精确稳定，特设计了系列电流控制。由人机界面设定的系列电流值与总直流电流互感器采样的反馈信号加以比较，PLC控制器经过PID运算持续输出一控制值，作为总调的自动给定值，同时判断单机组饱和电抗器的工作状态，自动控制各机组有载开关的升、降，使饱和电抗器始终工作在线性区，从而进一步提高系列电流的稳定性。3、PID调节原理可编程控制器PID调节器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，然后再将其数字化，写成离散形式的PID控制方程，根据离散方程再进行控制程序设计。PID调节器在工业控制中应用广泛，适应性强，可根据不同的控制要求组成比例、积分、微分控制系统。它具有三个方面的优特点：系统设计简单、参数调整方便、程序设计简单易实现。三、智能稳流设计方案1、 智能稳流系统网络配置图（图4） 图42、 智能稳流系统配置模式说明1）N+1稳流系统模型智能稳流控制系统采用（N1）结构形式，即N台整流机组各配置1套稳流装置实现单机组的小闭环稳流控制；总调控制由总调PLC控制器完成，安装于中央控制室，实现系列的大闭环稳流控制。 2）单机组稳流控制系统单机组稳流装置实现的主要功能：单台变流机组的恒流控制，其原理是将机组的直流输出电流经变换后反馈给PLC，与给定信号（数字给定）比较，PLC进行PID计算，控制IGBT占空比，改变饱和电抗器的控制电流，从而达到机组电流稳定的目的。3）总调稳流控制系统总调控制功能：完成N或(N-1)台（当1台变流机组退出时）变流机组共同输出的合成电流（电解系列电流）的恒流控制。一般系列由几个单机组并联组成，系列电流等于几个单机组输出电流之和。单机组稳流可实现单机组输出电流稳定，为了使系列电流更加精确、稳定，特设计系列电流恒流控制，由系列电流经总直流互感器及变送器反馈至与系列电流设定（数字给定）进行比较、计算，输出的结果作为单机组稳流的分调给定，从而使系列电流的稳定度大大提高。总调PLC与单机组稳流装置通过现场总线网络通讯。总调PLC与综自系统上位机通讯进行数据交换以便上位机完成稳流系统运行画面。3、 智能稳流系统控制方式电解系列电流的恒电流控制通过调节变流机组的直流输出电压来实现。调压原则：整流变压器有载开关升、降档实现粗调，饱和电抗器进行细调。单机组小闭环和大闭环稳流控制的总、分调转换、手动、自动转换均实现无扰切换，且均能通过人机界面操作。该智能稳流系统所具有的运行方式如下表所示：稳流控制对象控制方式描述总调自动大闭环闭环调节，由上位机设定系列电流，总调PLC将实际系列电流（反馈值）与设定电流比较，进行PID调节，并平均分配给各机组，最终实现系列电流恒定。手动大闭环开环调节，由操作人员从上位机手动进行电流调节。单机组总调电流设定由总调决定,用于与其他机组出力相同。分调电流设定由分调决定,希望本机组有单独设定。有载开关控制对象控制方式描述总调自动升、降操作是通过饱和电抗器控制电流以及其他综合条件来确认,并由计算机自动控制升与降。手动控制权在操作员,进行总调手动操作，同时升级或降级。单机组总调升、降操作各加入总调的整流机组同步分调升、降操作由操作员控制并独立于其他机组。机组退负荷连降机组升负荷连升该智能稳流系统除具备上述自动控制外，还具有各机组的手动控制。这时，操作人员直接通过触摸屏手动进行操作或调节，在这种方式下，总调PLC解除了整流装置系统恒电流大闭环控制功能。4、智能稳流系统安装位置稳流系统是通过控制饱和电抗器的控制电流实现稳流的，其反馈信号为机组直流输出电流，与整流柜没有任何联系。该系统将单机组稳流控制系统独立配柜，安装于整流控制柜旁边。稳流控制柜的尺寸应当与整流控制柜相同。总调PLC安装于主控室，便于与监控机通讯。5、智能稳流系统与综合自动化系统的无缝连接作为铝行业“智能稳流系统”和“综合自动化系统”二种产品的提供者，我们有把二者融为一体的开发经验。本着可靠性、易用性和先进性的原则我公司和“综自系统”提供者能很好的配合，为综自厂家提供稳流系统运行画面的设计方案，将铝行业特殊的恒流控制采用通讯的方式，完美地融合于综合自动化系统，实现数字式稳流系统与综合自动化系统的无缝连接，使整流所的二次系统真正成为一体化的综合自动化系统。四、智能稳流系统可定制的综合控制功能1、安时偏差控制安时偏差控制又称恒安时控制，控制的目标是保持每小时的平均电流恒定。2、峰、谷、平控制峰、谷、平控制是根据峰、谷、平电价计费方式，在满足电解生产工艺要求的前提下，峰、谷、平时段自动改变设定电流，达到节约电费的目的。3、最大需量控制最大需量是供电系统被考核的重要指标之一。在生产实际中，为了追求电流的平稳度，往往会出现最大需量超标的情况，为了避免最大需量超标，只能以牺牲电流为代价，而最大需量控制的原理也在于此，即在任意15分钟内，根据前910分钟的需量情况，对最大需量的趋势进行智能判断，当需量有超限趋势时，及时降低设定电流值，并发出报警，保证需量值不超限，之后，继续判断需量，当需量不再有超限趋势时，则恢复原有的设定电流值。五、智能稳流系统的其他功能 具有有载开关寿命控制功能，运行人员凭借日常运行经验，可以很方便地在界面上修改参数，实现每日有载开关动作次数控制。 易于以通讯方式把稳流系统无缝纳入综自系统。 能够自识别电流调节的粗、细调过程，当电网电压发生波动和负载发生阳极效应时，系统作出快速地反应大幅度降低超调量。 自动跟踪技术可实现当投入或退出一台机组时，只需操作有载开关分调连升或连降，运行机组自动跟踪增加或减少的负荷，使系列电流仍能保持恒流。 具有网络自诊断功能，在故障情况下自动由总调PLC切换到单机组稳流。七、智能稳流系统特点1）该系统运行方式转换均为无扰切换。2）可靠性高、稳定性好，适用于铝行业强磁场、重污染等恶劣环境。3）接线简单，易于安装，免维护。4）触发脉冲频率高。5）稳流精度高，响应速度快，抑制效应电压深。6）精确的触摸屏控制，可直观地反映设备运行状态，就地修改运行参数。7）根据现场综合情况进行PID参数的自适应控制。8）停、送机组不影响其它正常机组稳流系统的运行，操作简单，速度快。9）可方便地与综自系统通讯。八、智能稳流系统技术性能指标(1) 稳流精度 单机组稳流精度：0.5% 系列稳流精度： 0.2%(2) 稳流系统反应速度：2s(3) 稳流深度：由饱和电抗器的自身特性决定，但本系统可最大发挥饱和电抗器的作用(4) 整流机组平衡控制误差 同机组两台柜之间：100A 机组之间： 100A(5)电流效率提高1%，以10万吨电解铝系列为例，3个月既可回收投资，经济效益显著。九、结束语铝电解工艺参数的调整，以整流电源的恒流为基础。降低吨铝耗电，提高经济效益，需提高电流效率。“电流效率”是铝电解行业关心的焦点，一方面可通过加强设备管理，使整流变压器组运行在最佳负载系数下，提高电流效率；另一方面是通过提高恒流控制的精度来提高电流效率。智能稳流技术在铝电解生产中的应用，不仅提高了电解系列直流电流的平稳度，而且提高了电流效率、节约了能源。该技术不仅控制系统自身具有高的可靠性，而且通过平衡调节机制使的机组每台整流柜输出一致提高了一次设备运行的可靠性和寿命，即很好地满足了电解工艺的要求，又提高了企业的经济效益。整流变电站综合自动化已成为趋势，智能稳流技术符合这种趋势，可以很方便地并入综自网络，这是传统的模拟电路稳流系统所无法比拟的优越性。我们愿为贵公司创造最大的经济效益而努力。整流所综合自动化系统介绍一、前言随着计算机技术、网络技术、通信技术、自动控制技术的快速发展，铝电解供电系统综合自动化系统技术也日趋成熟，并不断地被推广应用，特别是随着国内各大铝电解厂生产规模的日益扩大，在整流所供电系统中应用综合自动化系统已是必然的趋势。整流所综合自动化系统是应用自动控制技术、微机及网络通信技术，采用单元模块化结构，以智能继电保护装置和监控装置为核心，以分散安装或集中组屏方式，集数据采集、测量、监控、保护、运行操作管理、信息远传为一体的特殊计算机网络系统，具有统一规划、整体管理、功能综合、结构模块化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。综合自动化系统的应用，可以避免数据重复采集、实现数据和信息资源共享，为供电系统的安全经济运行提供了可靠保证，同时也提高了变电所的自动化控制程度，降低了人工劳动强度，促进了整流所的管理水平的提高，但由于供电系统专业性较强，可靠性要求很高，况且国内自行开发的铝电解综合自动化是近几年起步的，因此适合国内铝电解厂的整流所综合自动化系统仍在不断地开发和完善过程中。由包头市安普瑞电气有限责任公司独立开发的整流所综合自动化系统采用了国际流行的测控设备和先进的高科技技术手段，真正实现了整流供电系统继电保护和当地监控、远动的统一，特别是实现了铝电解稳流控制系统和综合自动化系统的无缝联接，最大限度地满足了现场控制工艺的要求，代表了国内铝电解供电系统综合自动化系统的发展方向。综合自动化系统现在已经在各个行业得到了广泛的应用，在我公司进行项目开发前，我们对全国多家铝电解企业进行了实地考察，发现现在几乎所有供电整流所对设备的操作及监控仍然以人工和继电器为主，劳动强度大，事故率高且记录不准确，工作效率低，无智能化控制。针对这样一种现状，我公司积极利用现有设备，大胆起用人才，结合高科技手段，对包铝现有的一、二、三整流所进行设备改造，经过长期运行效果良好，因此，我们于2002年将这套系统应用到一期技改整流所的现场，事实证明，我们的整流所综合自动化系统是最适合现场、最人性化设计、能够降低劳动强度提高劳动生产率的。我公司开发的整流所综合自动化系统具有以下特点：1、 可靠性高，抗干扰能力强；2、 具有有载开关附加饱和电抗器的自动恒流综合控制功能，实现稳流系统和综合自动化系统一体化设计，避免设备重复投资，且保证整个综自系统设计的完整性；3、 易维护性；4、 易扩展性；5、 易操作性；6、 整流机组信号采集采用远程I/O；7、 高速的网络系统；在整个系统开发过程中，我们在原来单纯的保护和监控功能的基础上，不断增加新的功能，现在我们的整流所综合自动化系统可以实现的功能有：1、 数据采集功能2、 供电系统运行监视3、 事件及报警信号监视4、 电量统计及报表打印存储功能5、 设备运行档案记录6、 远程操作功能7、 运行控制参数设定功能8、 继电保护功能9、 稳流控制功能10、 具有故障录波和谐波分析功能11、 实时时钟统一，并可接受远方时钟对时12、 系统具有在线自诊断功能，可及时记录诊断结果13、 支持遥测、遥信、遥调、遥控功能，可以为区调和地调按照一定的规约传送远动信息。经过现场实际应用，证实该系统可达到以下性能指标和工艺要求：1、 系统的年可用率达99.9%2、 系统的平均无故障时间大于50000小时3、 电解系列小时电流偏差小于200A4、 事故分辨率小于10ms5、 系统响应时间小于3秒整个系统设计为双机双网的分层分布式网络结构，设备通讯采用TCP/IP协议。在设备的选型上，我们坚持选用最优的产品，以保证系统整体的完整与可靠。无论是硬件还是软件，系统的可靠性、快速性、准确性都可以得到保证，经济效益和社会效益都可以得到充分的体现。二、系统结构配置：1、网络配置根据供电系统的结构特点，我们将综合自动化系统设计为开放式、分层分布式双网双机冗余局域网网络结构，即变电站层微机监控站采用双机冗余及主干通信网双网冗余，主要由三部分组成：第一部分为现场控制层，包括220KV系统继电保护及220KV系统监控部分。现场控制层是整个系统与一次设备的接口。第二部分为通信层。它是基于TCP/IP协议的以太网络，实现搜集各个单元监控、保护设备的上传信息，并下达控制命令及及定值参数等，是现场信息与上层管理系统的接口。第三部分为最上层的监控管理系统，负责收集全系统的信息并实时存入数据库，并通过友好的人机界面和强大的数据处理能力实现220KV系统就地监视、控制功能，是系统与运行人员的接口。全系统配置一台GPS同步时钟，完成所有设备硬件对时。2、监控装置配置不同间隔、不同整流机组的监控采用完全相互独立的监控装置。即单元式的监控装置与被监控设备一对一配置。从而不存在不同间隔、不同机组的信号（AI、DI、DO）混合接到集中监控单元中。系统按照回路不同，分别采用S7-300进行所有的开关量及信号的采集，所有的开关、刀闸信号都采用无源节点，提高可靠性。2.1进线、母联、PT、动力变各配置1台GEHarris公司的D25完成数据采集处理、倒闸操作。同时进行电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数频率测量以及谐波分析和测量。2.2整流机组整流机组各配置一套S7-300和分布式远程I/O ET200M实现本机组的露天开关站、整流柜、变压器及油风冷却器的数据采集，每台机组的稳流控制通过西门子小型可编程控制器S7-200实现。3、微机保护装置配置按照单元独立的原则，各系统按照回路不同分别配置独立的智能继电保护单元，其它非电量保护与主保护采用不同的CPU，以提高系统的可靠性。继电保护单元与监控单元相互独立，监控单元故障不影响保护可靠动作。4、10KV保护系统按照10KV系统各间隔层相互相独立、互不影响的原则，各10KV系统按照回路不同分别配置独立的10KV测控保护装置。10KV分站功能不依赖于站级计算机，站级计算机出现故障情况下，间隔级控制层保护单元仍可正常工作，不影响继电保护及故障录波，增强了整个10KV系统的可靠性和可用性。5、组屏方式系统设计的组屏方式采用控制室集中组屏。模拟屏上安装相应的显示仪表、位置指示器、断路器紧急分合闸开关等，直观显示系统的运行状态。断路器紧急分合闸开关设计完全独立与综合自动化系统，采用控制电缆直接作用在断路器跳闸线圈上。6、工作电源为提高系统可靠性，综合自动化系统中的所有设备的工作电源采用220VDC或220VAC不间断电源，且所有交流220VAC和220VDC电源均为正常和备用双电源，从而确保综自系统中电源系统的可靠性。三、综自系统功能介绍1、数据采集功能l 断路器位置、刀闸、保护动作、报警信号、级数显示l 电流、电压、温度等遥测模拟信号l 电能信号采集l