[发明专利]铝电解槽系列对地漏电故障定位、预警检测系统和方法

说明书

本发明公开铝电解槽系列对地漏电故障定位、预警检测系统和方法，每个铝电解槽连接有对地漏电故障检测回路，对地漏电故障检测回路包括信号发送导线，电压接收导线，绝缘电阻和主控机；信号发送导线的一端与主控机连接，每条信号发送导线的另一端与对应铝电解槽的接地点连接；接地点还通过绝缘电阻与对应铝电解槽连接；接地点还与电压接收导线的一端连接，电压接收导线的另一端与主控机连接，主控机计算绝缘电阻的电阻值，并判断对应铝电解槽是否发生对地漏电故障，准确定位出现对地漏电故障的铝电解槽；同时用LSTM网络预测铝电解槽和各点对地绝缘电阻变化，实现对地漏电故障预警。本发明能及时、准确定位和预警铝电解槽和各点的对地漏电故障。

技术领域

本发明涉及铝电解槽对地漏电故障检测技术领域，特别涉及一种铝电解槽系列对地漏电故障定位、预警检测系统和方法。

背景技术

铝电解企业在电解铝生产时，电解铝厂铝电解槽的工作是通过一条直流高压母线(电压从几百伏到上千伏)，对串联在一起的多个铝电解槽供电，利用直流电来电解铝，生成铝水输出。每一个铝电解槽供电电压大约在4V左右，但是供电电流很大，从几万安培到几十万安培，所以整个直流高压母线通路相当于一条纯短路的导体，为保障铝电解槽安全运行，铝电解槽与大地之间用绝缘体部件支撑，随着电解铝的长期运行，支撑的绝缘体会渐渐性能恶化，导致铝电解槽对地绝缘变差，绝缘电阻会变小，严重时会造成铝电解槽对地漏电。铝电解槽任何一点对地漏电还会造成操作人员触电，或铝电解槽相关电气设备损毁，如不及时发现和清除这些故障，甚至会造成铝电解槽报废，同时铝电解槽对地漏电使得电能流入大地，造成能源浪费，给企业造成重大经济损失和严重的安全事故。

目前，国内外关于铝电解槽系列对地绝缘故障的判断多采用母线中点电压漂移检测法和单频信号注入检测法。但中点电压漂移检测法只能推断铝电解槽对地漏电事故发生的大致铝电解槽位置，难于精准定位于某一铝电解槽，而单频信号注入检测法只能检测出铝电解槽系列发生了对地漏电故障，也不能精确定位出具体的故障槽和故障点。这两种方法均不能在线实时检测铝电解槽系列各槽和每一电解槽的各点对地绝缘电阻的电阻值，同时由于不能在线实时检测各槽和各点对地绝缘电阻值的电阻值，就不能在线实时监测铝电解槽系列各槽和每一电解槽的各点对地绝缘电阻的电阻值变化，就不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的准确定位，也不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的预警检测。

例如2011年授权公布号为CN1948975B，名称为“一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法”的专利，2020年申请公布号为CN112034283A，名称为“检测和定位铝电解槽接地故障的装置及其系统和工艺”的专利申请。上述两项专利均属于单频信号注入检测法，只能检测出铝电解槽系列发生了对地漏电故障，但不能精确定位出具体的故障槽和故障点，也不能在线实时检测出各电解槽和每一电解槽各点对地绝缘电阻的电阻值，更不能实现铝电解槽系列各槽与每一电解槽各点对地漏电故障的预警检测。

综上所述，现有报道的技术和方法都不能测量铝电解槽对地绝缘电阻值，就不能知道电解槽绝缘性能和准确判定定位铝电解槽对地漏电故障点，更无法实现预测铝电解槽绝缘性能恶化的性能变化趋势。

发明内容

针对现有技术中无法准确定位铝电解槽系列对地漏电故障点的问题，本发明提出一种铝电解槽系列对地漏电故障定位、预警检测系统和方法，通过对铝电解槽进行编号，分别设置对地漏电故障检测回路以测量铝电解槽对地绝缘电阻的电阻值，并根据电阻值判断对应铝电解槽是否发生对地漏电故障，从而准确定位铝电解槽对地漏电故障点。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

铝电解槽系列对地漏电故障定位、预警检测系统，包括电压源，直流母线，i个通过直流母线串联的铝电解槽，其特征在于，每个所述铝电解槽连接有对地漏电故障检测回路，所述对地漏电故障检测回路包括信号发送导线，电压接收导线，绝缘电阻和主控计算机处理单元；