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淺述綜合自動化在鋁行業(yè)應(yīng)用中存在的問題及建議
[ 通信界 / 范建虎 陜西銅川鋁業(yè)有限公司 / www.sese521.com / 2009/6/24 11:15:38 ]
 
  摘  要:當(dāng)前隨著電解鋁行業(yè)生產(chǎn)的迅速擴(kuò)張,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)也在國內(nèi)電解鋁行業(yè)中被廣泛采用,各類新技術(shù)的應(yīng)用,使行業(yè)自動化程度不斷提高,也進(jìn)一步保證了整個系統(tǒng)的安全可靠性。但在近年來鋁行業(yè)出現(xiàn)的屢次事故中,暴露出綜合自動化系統(tǒng)中存在一定的問題,并就此提出建議。 
  關(guān)鍵詞:綜合自動化;鋁行業(yè)整流系統(tǒng);應(yīng)用;問題;建議
  
 

1  前言
  隨著國內(nèi)電解業(yè)工業(yè)的迅速發(fā)展,特別是近年新建項目的產(chǎn)能、規(guī)模迅速擴(kuò)大,供電電壓等級不斷提高,供電電流快速提升,大型預(yù)焙槽很快由100KA發(fā)展到400KA,這就要求整流供電系統(tǒng)采用質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)、維護(hù)量少的綜合自動化系統(tǒng)以保證電解系列生產(chǎn)的安全可靠。
2  應(yīng)用
2.1系統(tǒng)簡介
  整流所綜合自動化系統(tǒng)是應(yīng)用自動化控制技術(shù),微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)采用單元模塊化結(jié)構(gòu),以智能繼電保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置為核心,以分散安裝和集中組屏方式集數(shù)據(jù)采集、測量、監(jiān)控、保護(hù)、運行操作、信息遠(yuǎn)傳、管理為一體的特殊計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
  綜合自動化系統(tǒng)包括微機(jī)保護(hù),微機(jī)測控及遠(yuǎn)動等功能,即所謂的“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理,安全監(jiān)視,微機(jī)保護(hù),開關(guān)操作及自診斷功能。該系統(tǒng)的應(yīng)用提高了變電所自動化控制程度,降低了人工勞動強(qiáng)度,促進(jìn)了管理水平的提高,保證了供電系統(tǒng)的安全,減少了人為事故造成的傷亡。
2.2應(yīng)用方案
  綜合自動化系統(tǒng)分為分散式和網(wǎng)絡(luò)型兩種結(jié)構(gòu)。所謂分散式是以高壓變電站和整流所的電氣間隔為對象應(yīng)用的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)型是指在分散綜合自動化基礎(chǔ)上,在間隔層和過程層采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信模式和技術(shù)把過程層的智能設(shè)備作為構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的一組基本節(jié)點的分散式綜合自動化系統(tǒng)。目前,國內(nèi)電解鋁行業(yè)使用的綜合自動化系統(tǒng)大多采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
  該系統(tǒng)為雙機(jī)雙網(wǎng)分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),兩臺監(jiān)控機(jī)無主從之分,完全對等,一臺故障,不影響另一臺運行,間隔層的D25測控,SEL保護(hù)與主站層之間通訊采用光纖通訊。整流機(jī)組采用AB公司的PLC實現(xiàn)測控保護(hù),通訊采用DH+現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu),軟件系統(tǒng)采用深圳華利特的Farad2000系統(tǒng)。 
3   存在問題
3.1綜合自動化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不完善。
    目前行業(yè)內(nèi)的綜合自動化系統(tǒng)雖然基本采用分散式雙網(wǎng)結(jié)構(gòu),監(jiān)控、保護(hù)相對獨立,但大多最終只是表面上實現(xiàn)了雙機(jī),在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上并未實現(xiàn)雙網(wǎng),主要原因是所選的部分現(xiàn)場設(shè)備不具備雙通訊接口,以至于整個系統(tǒng)單網(wǎng)運行。如我公司鋁業(yè)變監(jiān)控主站和珠海優(yōu)特的五防主機(jī)通過RS485接口相連,而五防主機(jī)只有一個RS485通訊口連線,當(dāng)與五防主機(jī)實現(xiàn)通訊的該監(jiān)控機(jī)死機(jī)或故障即造成模擬屏上數(shù)據(jù)信息全部丟失,潮流表歸零,設(shè)備狀態(tài)顯示紊亂,使正常的操作無法進(jìn)行。
3.2現(xiàn)場電磁干擾及多種通訊規(guī)約的兼容性差造成誤傳、漏傳信號和通訊故障。
    我公司的綜合自動化系統(tǒng)就因為設(shè)備選型問題采用了多種通訊規(guī)約,運行中曾數(shù)次出現(xiàn)不明原因的通訊故障,都是邀請幾個廠家同時到現(xiàn)場處理;還有運行人員曾經(jīng)在5臺整流機(jī)組有載開關(guān)的“總升/總降”操作中出現(xiàn)的其中一臺機(jī)組拒動現(xiàn)象,10KV總配使用的Fcau-01通訊處理器時常出現(xiàn)的死機(jī)現(xiàn)象及監(jiān)控機(jī)運行中出現(xiàn)大量誤報信號甚至死機(jī)的主要原因均是干擾所致,嚴(yán)重影響運行人員對設(shè)備情況的準(zhǔn)確判斷,影響系統(tǒng)運行安全。
3.3報文信息過多,影響運行人員分析
    綜合自動化系統(tǒng)為了充分上傳信息,以至于將報警信號、保護(hù)信號、一般事件信號、測控信息及事件記錄全部采集處理后傳遞至后臺監(jiān)控機(jī)進(jìn)行處理、保存,因而造成主機(jī)運行中數(shù)據(jù)處理量過大而出現(xiàn)死機(jī),而且運行中一旦發(fā)生事故,所有信號均瞬間全部上傳,其中包括報警信號、跳閘信號及誤報信號等,致使事故處理人員很難在成北上千條信息中準(zhǔn)確尋找真正的事故原因,以至延誤時間,擴(kuò)大事故。
3.4生產(chǎn)廠家的問題
  目前在變電站自動化系統(tǒng)選型當(dāng)中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面,產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān),系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)不到要求,監(jiān)控軟件不穩(wěn)定等情況,主要是由于國內(nèi)
綜合自動化系統(tǒng)尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加之廠家又過分重視經(jīng)濟(jì)利益,用戶過分追求技術(shù)含量,不重視產(chǎn)品的性能及實用性,因而一批技術(shù)含量雖較高,但產(chǎn)品并不過關(guān),甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品仍能不斷使用,造成廠家改進(jìn)的積極性也就不高,甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施,有些外購件的生產(chǎn)更是缺乏管理,只有技術(shù)鑒定,沒有產(chǎn)品鑒定,因而導(dǎo)致部分投產(chǎn)的變電站在運行中問題百出。
    3.5缺乏技術(shù)保障能力
當(dāng)前情況是綜合自動化系統(tǒng)投運后,專業(yè)技術(shù)人員和值班人員素質(zhì)沒有及時提高,駕馭新設(shè)備的技術(shù)沒有更新,大部分還停留在原來的水平,不能滿足新設(shè)備、新技術(shù)要求,基本停留在簡單操作、抄表、巡視等項工作,對綜自設(shè)備的通訊故障多數(shù)依靠廠家。
 
4
    4.1設(shè)計中充分考慮鋁電解生產(chǎn)的強(qiáng)磁強(qiáng)電環(huán)境,鑒于條件惡劣通訊介質(zhì)盡量采用光纖通訊(不論距離遠(yuǎn)近),若是DH+現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)在屏蔽雙絞線的首尾端各并接100Ω電阻抗干擾。首先做到從通訊硬件上提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
    4.2利用合理化的接地和屏蔽防止干擾。除了作好電源中性點的工作地、防雷保護(hù)地外還應(yīng)作好安全保護(hù)地及屏蔽地,特別是綜合自動化控制系統(tǒng)中必須遵守“一點地”的原則,以排除接地環(huán)路及電位差形成的干擾。另外,嚴(yán)禁弱電與強(qiáng)電接地網(wǎng)混合使用。
    4.3訂購設(shè)備時盡量選擇同一公司的綜保和監(jiān)控設(shè)備并選擇雙通訊接口,以求實現(xiàn)通訊規(guī)約的統(tǒng)一及雙機(jī)雙網(wǎng),充分保證兼容性及安全性。
    4.4在安裝調(diào)試中盡量將各種信號分類處理。同類信號合并上傳,不同類用聲響、顏色區(qū)別或?qū)ΡWo(hù)跳閘信號加裝光字牌,以利于值班人員確認(rèn),縮短事故處理時間。
    4.5加強(qiáng)職工崗位培訓(xùn),與院校、廠家聯(lián)合培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員,引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才,建立一支高素質(zhì)專業(yè)隊伍。學(xué)習(xí)和掌握新知識、新技術(shù),來操作、駕馭和維護(hù)新設(shè)備、新系統(tǒng),提高技術(shù)保障能力。
5   結(jié)束語
    鑒于鋁冶煉中供電系統(tǒng)屬于一級負(fù)荷,系統(tǒng)一旦投運后的不間斷性,使后期技術(shù)改造十分困難。筆者是經(jīng)過考察多家兄弟單位,查閱有關(guān)資料,與設(shè)備廠家多次交流溝通后結(jié)合多年工作實踐,不斷摸索得出的一點經(jīng)驗,以便新建電解鋁能夠從初期設(shè)計、設(shè)備采購、安裝調(diào)試、驗收投運環(huán)節(jié)全面考慮、組織措施,使電解鋁行業(yè)綜合自動化系統(tǒng)逐步完善。

 

作者:范建虎 陜西銅川鋁業(yè)有限公司 合作媒體:中國電力通信網(wǎng) 編輯:顧北

 

 

 
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