某铝厂大型整流机组跳闸原因研究和改进措施

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1、某铝厂大型整流机组跳闸原因研究和改进措施　　摘要：本文通过对某铝厂大型整流机组跳闸原因进行分析，然后从管理和技术两个方面采取改进措施，并进行了技术论证，提高了控制系统运行的可靠性。关键词：PLC控制；梯形图；整流机组；整流柜冷却系统中图分类号：TM561.1文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0000-00该电解铝厂为400KA系列，整流机组为“5+1”运行模式，单机组220KV、98000MVA，并配备两套硅整流装置，整流柜内二极管排布采用三相桥式非同相逆并联形式，6台整流变、6台滤波装置与12套整流柜组成72脉波整流系统，为400KA电解

2、系列提供平稳直流电，整流柜采用闭式循环水冷方式，每两套整流柜共用一套纯水冷却装置，其控制部分由西门子PLC完成，并对纯水的温度、压力、水质、流量等模拟量信号进行转换与显示。1跳闸经过52012年3月8日供电车间运行四班按计划停运5#整流机组进行春季检修，7：00发出2012-03-003#第一种电气倒闸操作票并开始操作。7：20断开铝225断路器，在解备5#整流机组操作的过程中，7：48主控室上位机报6#整流机组纯水冷却装置全停、纯水流量低，7：49铝226断路器分位。运行人员立即汇报上级主管部门，同时启动事故预案，4台机组运行电流调整到350KA，经现场检查确认6#整流

3、机组在短时间无法恢复，决定恢复5#整流机组运行。8：04合上铝225断路器，8：21系列电流升至411KA。2原因分析经现场检查发现6#整流机组纯水冷却装置由1#水泵定期自动切换到2#水泵过程中，2#水泵启动电流过大造成2#水泵电源空气开关跳闸（同时由于接触器KM2主节点老化、发热等原因，在此次大电流冲击过程中造成触头粘连），这时水压低，流量小，PLC重新切换到1#水泵运行，但因为KM2主触点粘连，常闭点仍在断开位置，所以造成1#水泵不具备启动条件，最终整流机组动作于断水保护。3防范措施3.1管理措施1）对纯水泵的接触器一一拆除，认真检查触点的实际工况，有问题的立即更换。

4、2）纯水泵即将达到自动切换的时间时，派运行人员到现场监控自动切换情况，发生异常时立即调整为手动运行模式，确保有一台纯水泵能够正常运行。3.2技术措施5通过修改纯水泵的PLC程序以解决接触器主触点粘连的问题。原1#纯水泵启动程序如图1所示：图1修改前的1#纯水泵启动程序从程序中可以看出：自动工作状态下、泵1没有断电、泵2没有工作、水箱水位正常、泵1流量正常、水泵达到切换周期、控制电源没有断电，则切换为3#纯水泵工作。如果2#纯水泵接触器主触点发生粘连后，2KM常开触点一直处于闭合位置，给PLC输入泵2工作的信号，从而导致PLC内部程序中“泵2工”常闭触点一直处于断开位置，所

5、以程序判断1#纯水泵不具备启动条件，但此时的实际情况是2#纯水泵的空气开关已经跳开，最终两台纯水泵都不能启动，整流图2修改后的1#纯水泵启动程序柜因断水保护动作而高压跳闸。针对这种情况，将PLC控制程序做出如下如图2所示修改（矩形框内为新增内容）。下面对程序修改后可能出现的情况进行论证：1）出现本案例中的故障。KM2触点粘连后“泵2工”常开点闭合，使PLC内部“泵2工”常开点闭合；2#纯水泵空气开关跳闸后其常闭点闭合，使PLC内部“泵2断”常开点闭合。虽然此时PLC内部“泵2工”常闭点断开，但1#纯水泵将通过新增的两个内部触点接头启动回路。52）正常情况下由泵2工作切换为

6、泵1工作。泵2工作期间，PLC内部“泵2工”常开点闭合，但“泵2断”常开点始终断开，所以此时新增程序不起作用，PLC保持原有程序运行。3）正常情况下由泵1工作切换为泵2工作。泵1工作期间，PLC内部“泵2工”常开点始终断开，“泵2断”常开点始终断开所以此时新增程序不起作用，PLC保持原有程序运行。4）泵1或泵2运行过程中有人为或是其它原因致使泵1或泵2空开跳闸。如果运行水泵的空气开关跳闸，则原有程序有效、新增程序无效，自动启动另外一台纯水泵；如果备用纯水泵空气开关跳闸，新增程序无效，不影响系统运行。通过以上分析可知：新增程序只起到避免本案例故障的再次发生的目的，对原有程序

7、无任何影响。对2#纯水泵的启动程序做累死的修改，然后进行模拟运行实验，程序能够正常运行。4结语5随着工业生产自动化程度的提高，PLC越来越显示出它在控制领域的优越性，确定控制流程图、编写PLC程序、仿真实验、调试运行是实现PLC控制的基本步骤。本文通过解读在运设备的PLC控制程序，结合设备跳闸后的原因分析，对程序做了适当修改，并进行技术验证，在实际应用中既保证了系统运行的安全可靠性，减少了经济损失，同时也为同类技术改造提供了参考依据。5