试论变电站自动化技术在电解铝整流系统中的应用

梁春

摘 要：为了探究变电站自动化技术在电解铝整流系统中的应用，笔者首先阐述变电站自动化技术和电解铝整流系统的组成，发现：在自动化技术的应用下，装置中的数据可以及时上传到监控中心的网络中，提升电解供电系统的运行稳定性，满足变配电要求，节约能源。因此，相关技术人员应该利用网络通讯技术对数据信息进行提取，做好硬软件的设计和应用，提升整个整流变电站的运行质量和效率。

关键词：电解铝整流系统;自动化技术;变电站;设计应用

变电站自动化技术从本质上讲就是指为了保证系统的分布式和开放性，对设备进行保护和监控，通过全面微机化的综合自动化控制，使得整流变电站运行更加安全可靠，提高整流变电站运行管理的自动化水平，如今已经成为电力系统的重要组成部分。基于此，笔者从实践角度出发，分析自动化技术在电解铝整流系统中的应用，为相关建设者提供参考性依据。

一、变电站自动化技术的组成

变电站自动化技术主要以TranSys系统为核心，主站监测层主要为双机结构，现场控制层的保护监控为单元式装置。在以太网上级调度中心，装置中的数据可以及时上传到监控中心的网络中，此时，相关工作人员可以根据该种数据，对变电系统电气运行的实时状态进行监控，发出预警信号，提升电气运行可靠性。在软件配置中，主要利用兼容性较大的系统，比如PecStar软件，可以与其他系统实现无缝集成，可以长时间满足数据稳定性、完整性、一致性，响应时间足够短，用户界面更加简洁。

二、电解铝整流系统的组成

整流变电站运行的关键，取决于二次设备的工作性能[1]。提高整流变电站运行管理的自动化水平，在一定程度上可以实现信息资源共享。在使用微机监控及保护技术时，整个电解铝的整流可以分为整流和电解这两个部分，整流和电解的每个单元由各自的保护单元、智能通讯单元构成，有较强的数据处理功能，提高了稳流精度。并且，利用电解铝整流系统，改变模拟屏的作用及显示方式，做到微机遥控方法的改进，提升电解供电系统的运行稳定性，便于工作人员监控整流所供电系统的运行情况。如今，整流变电站自动化系统已经成为一项系统性工程，可以实现电解铝发电，该种自动化系统功能强大，会涉及到多种多样的设备，技术人员只有保持严谨的设计思路，才可以提高电流效率，满足变配电要求，在节约能源的基础上，实现降低工作成本的主要目的。

三、电解铝整流系统中，变电站自动化技术的具体应用

（一）硬件设计与应用

在电解铝整流系统中，变电站自动化技术的具体应用，主要体现在硬件设计上，以监控装置为核心，利用网络通讯技术对数据信息进行提取、监督和检测，实现数据资源的共享，同时也可以避免数据采集的重复性，提高变电站的自动化控制水平。主要体现在以下几个方面：1.电解整流器，电解整流器的应用，可以将交流电转换为直流电，稳压精度小于1.5%，输入电压为三相AC380V+10% 50～60 Hz，稳流精度小于1.5%，输出直流电压为DC0～+48V可调，装置整体规格为750mmx1650mmx750mm，在系统中便于维护和安装，可以有效提高开关电源的工作效率;2.电流差动继电保护装置的应用，型号为HNR6083，适用于110～330 kV电压等级的母线，在基于PLC的电解铝整流供电系统中，该型号电流差动继电保护装置可以进行TV断线告警、母线绝缘监测告警和低电压告警;3.智能通信处理器的应用，该设备具备64位计算机芯片，可以进行多端口通信传输，型号为LS1020A，属于高度集成的片上系统设计，包含带ECC保护，具备一定先进性和安全性。

（二）软件设计和应用

软件设计和应用主要体现在微机监控系统这一方面，整流系统的微机监控采用了DlSA 2型变电站自动化系统[2]。模块化程度高，分布式结构设计更为灵活，测控单元采用局部分散式配置方式，主控室内则安装微机，具备数据采集、控制等功能，总控单元也可以与测控单元之间实现数据通信，后台采用nNT2000后台监控系统，在一定程度上实现信息资源的共享。其监控系统原理框架为（以110KV为例）：1.110KV开关场;2.自耦变压器;3.饱和电抗器;4.整流器;5.直流母线;6.电解系统。该种系统设计适用于35～500kV各等级的变电站，控室内则安装微机，各测控单元均可完成相应的数据的采集，并且在电解铝的过程中，可以调节变压器的档位，来调节电压和电流，根据显示值的变化，对电流、电压的突变作出报警提示，使得测量精度小于O.5级，绝对误差不能超过4V。

（三）运行要求

变电站自动化技术的应用还体现在，整流系统的各个部分均能实现智能检测。数字化和智能化不仅体现在调节器上，还体现在产品调试软件化、故障录波功能、远程诊断、调节器故障自诊断、状态检修、信号传输组态技术、光纤通讯技术等多种方面，透过自动化技术手段，直接计算出本机的有功功率，相关技术人员读取相关数据，进行故障分析。在变电站运行过程中，大电流将产生巨大的恒定磁场，可能出现磁场干扰问题，但是各控制柜采用了具有屏蔽功能的金属外壳，因此保证设备免受强磁场干扰，不影响硬软件设备的正常使用。同时，在人机界面中，整流系统各部分参数都显示在触摸屏上，因此可以实现自动检测，根据数据变化，系统自动对整流系统的运行进行预警，并在自动化技术加持下，自动处理事故，提高一次设备运行的可靠性和寿命，使得输变电电流和电压更加稳定。

结束语：

综上所述，整流变电站在铝冶炼企业生产中，具有重要作用，并且随着整流装置控制技术的不断进步，供电的整流设备也基本满足要求，但是整流设备负荷率高，要想实现精益维护，降低故障发生率，就必须利用自动化技术，采用工业计算机控制，保持调节器供电电源稳定性和可靠性，最终实现生产过程自动化系统的结构性改革。

参考文献：

[1]高杉雪，束洪春，陈义宣，李玲芳，高孟平.大规模电解铝负荷接入对滇东南电网稳定影响及解决措施[J].南方电网技术，2021，15（12）：20-27.

[2]劉三红，梁雯，张伟.基于循环经济的资源性产品成本定价机制研究——以电解铝为例[J].价格理论与实践，2021（04）：104-107.