一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電解鋁企業(yè)提出使用自備電廠供電（孤網(wǎng)供電）模式，其優(yōu)勢(shì)為：因?yàn)殡娊怃X屬于 大負(fù)荷，大負(fù)荷使用孤網(wǎng)供電模式能有效降低生產(chǎn)成本及節(jié)約大量電能，可使企業(yè)創(chuàng)造更 大的收益，經(jīng)測(cè)算一個(gè)年產(chǎn)45萬(wàn)噸電解鋁項(xiàng)目使用孤網(wǎng)供電年多創(chuàng)造收入約1. 3億元。孤 網(wǎng)供電模式不足之處為：孤網(wǎng)備用容量較小，而電解鋁自身工藝特性在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生 效益電壓，導(dǎo)致負(fù)荷突升，引起電網(wǎng)頻率震蕩，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組調(diào)頻動(dòng)作次數(shù)頻繁，發(fā)電機(jī)組 一次調(diào)頻屬于機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)頻率速度慢，而電解鋁效應(yīng)電壓突變較快，發(fā)電機(jī)組調(diào)頻 能力應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)引起電網(wǎng)波動(dòng)恢復(fù)能力差，其調(diào)頻機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁還容易增加發(fā)電機(jī)組 故障，嚴(yán)重影響電網(wǎng)及電解鋁生產(chǎn)，電解鋁孤網(wǎng)供電模式完全由發(fā)電機(jī)組對(duì)頻率調(diào)節(jié)很難 保證對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型其目的就在于提供一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器，在整流裝 置控制系統(tǒng)中加入電網(wǎng)頻率檢測(cè)裝置，針對(duì)電網(wǎng)頻率變化調(diào)節(jié)電解鋁負(fù)荷量進(jìn)行達(dá)到調(diào)節(jié) 電網(wǎng)頻率功能，整流裝置參與調(diào)頻可減少發(fā)電機(jī)組調(diào)頻動(dòng)作次數(shù)，有效降低發(fā)電機(jī)組機(jī)械 動(dòng)作，大大提高發(fā)電機(jī)組壽命，同時(shí)在應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)電壓引起的頻率震蕩能自動(dòng)快速穩(wěn)， 不僅能提高發(fā)電機(jī)組壽命，還為孤網(wǎng)供電模式下進(jìn)一步提高電網(wǎng)穩(wěn)定，保證孤網(wǎng)系統(tǒng)安全 可靠供電，具有調(diào)節(jié)速度快、調(diào)整精度高、操控方便的特點(diǎn)。
[0004] 實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊，其特征在 于，電網(wǎng)側(cè)高壓母線PT信號(hào)提供A、B、C三相交流100V電壓，接入整流裝置總調(diào)PLC頻率采 集裝置接口，經(jīng)對(duì)母線PT信號(hào)降壓處理，把100V交流信號(hào)進(jìn)行A型連接分別接入三個(gè)控制 變壓器，經(jīng)三個(gè)控制變壓器分別降壓至交流10V信號(hào)，把降壓后三路交流電壓分別接入三 個(gè)頻率變送器，經(jīng)頻率變換器A/D頻率信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換，由三個(gè)頻率變送器把電網(wǎng)頻率變換成 三路DC0?10V信號(hào)進(jìn)入整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊采集，整流裝置總調(diào)PLC模擬量模 塊采集輸出接自動(dòng)調(diào)節(jié)整流裝置負(fù)荷。
[0005] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 在整流裝置控制系統(tǒng)中加入電網(wǎng)頻率檢測(cè)裝置，針對(duì)電網(wǎng)頻率變化調(diào)節(jié)電解鋁負(fù) 荷量進(jìn)行達(dá)到調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率功能，整流裝置參與調(diào)頻可減少發(fā)電機(jī)組調(diào)頻動(dòng)作次數(shù)，有效 降低發(fā)電機(jī)組機(jī)械動(dòng)作，大大提高發(fā)電機(jī)組壽命，同時(shí)在應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)電壓引起的頻率 震蕩能自動(dòng)快速穩(wěn)，不僅能提_發(fā)電機(jī)組壽命，還為孤網(wǎng)供電I旲式下進(jìn)一步提_電網(wǎng)穩(wěn)定， 保證孤網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠供電，具有調(diào)節(jié)速度快、調(diào)整精度高、操控方便的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0008] 圖1為本裝置結(jié)構(gòu)原理方框圖；
[0009] 圖2為本裝置中頻率采集裝置電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 包括整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊，如圖1、圖2所示，電網(wǎng)側(cè)高壓母線PT信號(hào)提 供A、B、C三相交流100V電壓，接入整流裝置總調(diào)PLC頻率采集裝置接口，經(jīng)對(duì)母線PT信號(hào) 降壓處理，把100V交流信號(hào)進(jìn)行A型連接分別接入三個(gè)控制變壓器，經(jīng)三個(gè)控制變壓器分 別降壓至交流10V信號(hào)，把降壓后三路交流電壓分別接入三個(gè)頻率變送器，經(jīng)頻率變換器 A/D頻率信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換，由三個(gè)頻率變送器把電網(wǎng)頻率變換成三路DC0?10V信號(hào)進(jìn)入整 流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊采集，整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊采集輸出接自動(dòng)調(diào)節(jié)整流 裝置負(fù)荷。
[0011] 所述頻率變換器A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于35ms。 實(shí)施例
[0012] 本裝置解決了電解鋁負(fù)荷在孤網(wǎng)供電模式下電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)通過(guò)頻率反饋調(diào)整 負(fù)荷達(dá)到對(duì)電網(wǎng)頻率的調(diào)節(jié)，使電網(wǎng)頻率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。電解鋁孤網(wǎng)供電模式下，因發(fā)電機(jī) 組對(duì)電網(wǎng)頻率波動(dòng)調(diào)節(jié)速度慢無(wú)法應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)電壓突變引起電網(wǎng)頻率震蕩快速穩(wěn)定 能力。整流裝置加入自動(dòng)調(diào)頻功能有效減少發(fā)電機(jī)組調(diào)頻動(dòng)作，因發(fā)電機(jī)組調(diào)頻主要靠機(jī) 械動(dòng)作，其動(dòng)作頻繁不僅降低調(diào)頻動(dòng)作機(jī)構(gòu)壽命，還增加發(fā)電機(jī)組故障率，本實(shí)用新型能有 效降低發(fā)電機(jī)組故障率。
[0013] 1、電網(wǎng)頻率采集
[0014] 如圖1、圖2所示，通過(guò)電網(wǎng)側(cè)高壓PT提供A、B、C三相交流100V電壓，接入整流 總調(diào)系統(tǒng)頻率采集裝置，頻率采集裝置內(nèi)部控制變壓器對(duì)PT信號(hào)降壓處理，把100V交流 信號(hào)進(jìn)行A型（即AB、BC、AC))連接分別接如三個(gè)控制變壓器，經(jīng)三個(gè)變壓分別降壓至交流 10V信號(hào)，把降壓后三路交流電壓分別接入三個(gè)頻率變送器，由三個(gè)頻率變送器把電網(wǎng)頻率 變換成三路DC0?10V信號(hào)（fl、f2、f3)進(jìn)入整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊采集。
[0015] 在頻率變換器選型中對(duì)頻率變換率刷新時(shí)間要求比較高，因電解鋁孤網(wǎng)模式供電 模式要求控制時(shí)間越來(lái)越好，對(duì)器件頻率刷新率要求比較高，在本實(shí)用新型中頻率變換器 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間< 35ms，完全滿足孤網(wǎng)供電模式控制要求。
[0016] 2、自動(dòng)調(diào)頻控制邏輯
[0017] 整流裝置總調(diào)PLC采集三路頻率信號(hào)，按"3取2"模式進(jìn)行頻率取樣，頻率fl，頻 率f2,頻率f3中滿足任意兩組頻率值低于或等于49. 50Hz電解鋁整流系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻動(dòng)作， 頻率跌落對(duì)應(yīng)設(shè)定值整流系統(tǒng)自動(dòng)按設(shè)定值對(duì)應(yīng)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。整流裝置總調(diào)PLC按表1 對(duì)應(yīng)動(dòng)作值進(jìn)行設(shè)定，一旦頻率進(jìn)入設(shè)定值區(qū)域，PLC自動(dòng)調(diào)整電解鋁交流功率達(dá)到把電網(wǎng) 頻率調(diào)整至50±0. 5Hz。在頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)整個(gè)過(guò)程需在200ms?400ms以內(nèi)完成，經(jīng)理論計(jì) 算及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試，本實(shí)用新型在能夠在350mS±25ms完成對(duì)頻率的調(diào)節(jié)，完全能夠 應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)突變時(shí)引起頻率不穩(wěn)定自動(dòng)調(diào)整的效果。
[0018] 電路結(jié)構(gòu)
[0019] 1、電解鋁整流系統(tǒng)高壓側(cè)PT信號(hào)（AC100V)接入頻率采集裝置接口，其高壓PT信 號(hào)頻率與電網(wǎng)側(cè)頻率同步，采集網(wǎng)側(cè)頻率經(jīng)斷路器保護(hù)接至Tl、T2、T3變壓器初級(jí)，變壓器 初級(jí)為A型接法。
[0020] 2、T1、T2、T3 變壓器容量為 0? 1VA，變比為AC100V/AC10V。
[0021] 3、!1、12、13變壓器次級(jí)分別輸出4(：0?1(^信號(hào)至？1、？2、？3頻率變送器輸入 端。
[0022] 4、頻率變送器經(jīng)檢測(cè)交流輸入頻率信號(hào)，變比輸入DC0?10V信號(hào)至整流裝
[0023] 置總調(diào)PLC模擬量模塊進(jìn)行采集。頻率變送器量程設(shè)定為45Hz?55Hz/DC0? 10V，假設(shè)檢測(cè)頻率為50Hz輸出模擬量信號(hào)為DC5V。
[0024] 自動(dòng)調(diào)頻控制
[0025] 經(jīng)頻率采集裝置電路輸入整流系統(tǒng)總調(diào)PLC檢測(cè)三路電網(wǎng)頻率，PLC內(nèi)部進(jìn)行邏 輯判斷頻率F1、頻率F2、頻率F3、中滿足任意兩組頻率值進(jìn)入調(diào)頻動(dòng)作區(qū)域，均執(zhí)行相關(guān)負(fù) 荷調(diào)整量來(lái)進(jìn)行對(duì)頻率的調(diào)節(jié)，其動(dòng)作值如表1。
[0026] 表 1
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器，包括整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊，其特 征在于，電網(wǎng)側(cè)高壓母線PT信號(hào)提供A、B、C三相交流100V電壓，所述三相交流100V電壓 的A相接入控制變壓器T1，三相交流100V電壓的B相接入控制變壓器T2,三相交流100V 電壓的C相接入控制變壓器T3,變壓器T1輸出連接頻率變送器1，變壓器T2輸出連接頻率 變送器2,變壓器T3輸出連接頻率變送器3,所述頻率變送器1、頻率變送器2、頻率變送器3 輸出連接整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊，整流裝置總調(diào)PLC模擬量模塊輸出連接自動(dòng)調(diào)節(jié) 整流裝置負(fù)荷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器，其特征在于，所述 電網(wǎng)側(cè)高壓母線PT信號(hào)提供的A、B、C三相交流100V電壓接入控制變壓器T1、接入控制變 壓器T2、接入控制變壓器T3為A型連接。
【專利摘要】一種孤網(wǎng)供電模式下的整流裝置控制器，包括電網(wǎng)頻率采集裝置與頻率轉(zhuǎn)換控制電路。在整流裝置控制系統(tǒng)中加入電網(wǎng)頻率檢測(cè)裝置，針對(duì)電網(wǎng)頻率變化調(diào)節(jié)電解鋁負(fù)荷量進(jìn)行達(dá)到調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率功能，整流裝置參與調(diào)頻可減少發(fā)電機(jī)組調(diào)頻動(dòng)作次數(shù)，有效降低發(fā)電機(jī)組機(jī)械動(dòng)作，大大提高發(fā)電機(jī)組壽命，同時(shí)在應(yīng)對(duì)電解鋁效應(yīng)電壓引起的頻率震蕩能自動(dòng)快速穩(wěn)，不僅能提高發(fā)電機(jī)組壽命，還為孤網(wǎng)供電模式下進(jìn)一步提高電網(wǎng)穩(wěn)定，保證孤網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠供電，具有調(diào)節(jié)速度快、調(diào)整精度高、操控方便的特點(diǎn)。
【IPC分類】H02J3-24
【公開(kāi)號(hào)】CN204333968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420666991
【發(fā)明人】劉海斌, 殷秀龍, 范文超, 唐洪發(fā)
【申請(qǐng)人】九江九整整流器有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月10日