电解铜槽电压监测 技术方案

1、上海芮晨机电设备有限公司电解铜槽电压监测系统M2VS技术方案2012年2月上海芮晨机电设备有限公司Page 1 of 7上海芮晨机电设备有限公司前言电解铜工艺电解槽电压是表征电解槽工作是否正常的重要参数，电解过程中，电解槽电压的变化直接影响电解铜质量、外观及能耗。目前铜生产系统电解槽单槽槽电压测量，主要采用机械式电压表，每4小时人工测量1次，由于电压表的测量误差、表笔接触电阻误差及人为观测的误差，槽电压测量误差较大，另外由于现场操作人员少，劳动强度大，人工测量间隔时间长，无法做到槽电压的跟踪监测槽电压的变化情况。随着生产对铜流程产品质量的要求越来越高，对电解槽电压实现在线检测，对于提高产品质量

2、、提高生产工艺技术指标，提高自动化水平有着重要的意义。二、电解铜流程过程检测技术要求 电解槽电压是电解铜工艺中非常重要的参数，该参数表征电解槽工作是否正常的一个重要的技术参数。电解槽在生产系列中其槽电压由槽工作电压、效应电压、联结导体电压降三部分组成。即V =V槽+V效应+V线路。其中V槽代表工作电压，是由电解槽极化电压（也称反电势）E极化、阴极电压降V阴、阳极电压降V阴、电解质电压降V质和母线电压降V母。即：V槽=E极化+V阴+V阳+V质+V母因此，槽电压由七个部分组成：V = E极化+V阴+V阳+V质+V母+V效应+V线路从上式可以看出，电解槽电压是电解过程各类电压变化的一个综Page 2

3、 of 7上海芮晨机电设备有限公司 合参数，生产过程中，如果电解槽出现故障或者电解液、阴阳极板发生变化，都可以从槽电压参数表征出来。电解槽是串联起来的设备，槽电压是一个绝对值，每个电解槽虽然只有几伏的电压，大量的电解槽串接在一起，对地来电压就比较高，如果条生产线由100槽组成，对于测量仪表的共模电压会高达数百伏，一般电压测量设备难以满足测量要求，这是电解过程槽电压不能实现在线检测的主要原因。经过测试，末端电解槽电压共模信号为：1225Vrms（1min）、480Vrms/VDC（连续）天车经过时，电解槽电压取样后共模量为500vrms（1min）、280vrms/VDS，起板是干扰量为：850

4、Vrms（瞬时）。经过前期对镍电解槽电压信号测试与分析，拟定测试电解槽电压检测技术要求为：输入0-10vDC抗共模干扰能力：>1500Vrms（1min）、600Vrms/VDC（连续）。4 抗强共模电压干扰每台电解槽均由100个单元槽组成，正常时每个单元电压约为5.5V，这样电槽单元电压测量信号的共模输入电压最高可达550V以上。按照惯例，每个电压信号要配置一个隔离器以隔离共模干扰信号，若信号直接接入DCS，信号极易受到干扰，而且对DCS板卡是一个极大的考验。虽然贵公司要求单点检测，但因本系统自带的熔断箱能实现人工检测的目的，故本项目可以采用一点一测或多点一检测的方式，即达到了监测的目

5、的，又大大地节约了成本。Page 3 of 7上海芮晨机电设备有限公司二、M-SYSTEM产品在有色行业的应用3. 结构图和系统配置1）.系统配置本项目采用三点一检测的方式。若现场有8个槽，现场的每个槽单元电压信号（100 * 8）进熔断柜，通过熔断柜内接线端子可以方便的测量任意两点间电压（即亦实现了人工巡检的目的）。待测槽电压信号800点经过熔断器后，进入隔离柜内M2VS转换为4-20MA标准信号，直接送到DCS. 通过中控室DCS系统标准信号曲线可实时监测电解槽的电压情况，并可以设置电压预警值。M2VS技术方案抗强共模电压干扰，并能电解槽槽电压的实时监测。2）、系统结构图Page 4 of 7电解槽的电压信号上海芮晨机电设备有限公司2. M2VS-0A-M的功能与特长电解槽的电压信号 超小型插入式构造的变换器 将直流信号转换成标准过程信号 隔离强度: 输入输出电源地面间 AC 2000 V 1分钟 标准精度: ±0.1 %Page 5 of 7上海芮晨机电设备有限公司 温度系数: ±0.015 % 响应时间: 25 ms以下 绝缘电阻: 输入输出电源间 100 M以上DC 500 V 可进行