青海科技2009年第4期包装容器
图1一次接线示意图
为（15~16）×10-6/℃，取平均值为15.5×10-6/℃；炭块材料的膨胀系数为（3.7~4.5）×10-6/℃，取平均值为4.1×10-6/℃；阳极实际工作温度（电解槽正常工作温度）取940℃；室温取25℃。由公式L＝L1×（t2-t1）×a i计算得出：
（1）横梁在500℃工作时膨胀后的长度为750mm ×（500-25）×15.5×10-6/℃=5.5219mm，即钢梁的外侧两钢爪中心距离由750mm受热膨胀后变为755.52mm。
（2）阳极炭块在940℃工作时膨胀后的长度为750mm×（940-25）×4.1×10-6/℃=2.8136mm，即炭阳极受热后炭碗中心距离由750mm膨胀为752.81mm。
（3）外爪每侧收缩量（偏离原中心值）为（横梁增长的长度－炭块增长的长度）÷2，即（5.5219mm-
爬墙式
2.8136mm）/2=1.3542mm。
3.3变形验证计算分析
通过计算可知，当钢梁温度最高时，它的膨胀量远远大于炭块，当钢爪温度达到900℃以上时，它的机械强度很低，在应力的作用下，造成碗口处变形而内弯。当更换残极时，残极暴露在空气中，急剧冷却，这时钢梁降温收缩，钢爪部分内弯变形随即复位，而部分内弯在炭碗的阻力下成为塑性变形而不能复位，就形成了钢爪变形。
4结束语
通过以上验证分析，得出了单排列阳极钢爪外侧爪头内弯变形的原因：①爪头内弯变形量的大小与炭块工作温度以及钢爪横梁传导受热温度有关。②与钢爪、炭块材料的膨胀系数有关。不同牌号钢爪、炭块材料的膨胀系数不同，在生产实践中可根据钢爪变形的原因，采取预防措施，减少变形量，降低生产成本。
参考文献：
[1]邱竹贤.预焙槽炼铝[M].北京：冶金工业出版社，2005.
[2]王平甫.铝电解炭阳极生产与应用[M].北京：冶金工业出版
社，2005.
由于生产的特殊性，铝电解车间的附属设备如多功能天车、槽控机等关键设备不能长时间停电，全部采用双电源供电，以保证供电系统的安全可靠运行。双电源供电系统是采用双回路、双变压器供电方式，当一条回路中出现故障时切换到另一条回路。双回路切换方式有手动和自动两种：手动方式必须是事先发现回路故障，先将备用回路送电运行后，停掉故障回路，这种方式操作简单、投资少，但安全性能低；自动方式主要是系统自动检测到故障后进行自动切换，安全性能有了很大提高。本文着重介绍控制电源的自动设置方式。 1自动切换装置分析
1.1自动切换装置的原理
我公司电解车间装设有自动切换装置的380V一次接线(图1)。供电电源为双电源，采用内桥式接线。正常运行方式为A段、B段分列运行，自动切换装置处于自动状态。
铝电解车间380V供电系统控制电源设置方式分析
王吉平
（中国铝业青海分公司，青海大通810108）
摘要：铝电解车间的附属设备如多功能天车、槽控机全部采用双电源供电，其变配电所中装设自动切换装置，可以缩短停电时间，保证供电的连续性，而合理设置控制电源是保证自动切换成功的重要因素。本文针对电解车间380V供电系统的特点，对控制电源的设置方式进行了分析。
关键词：供电系统；自动切换；控制电源；设置方式；铝电解车间
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1.2自动切换装置起动条件
工作电源电压，除了因手动断开或电源进线开关保护动作而消失外，在其他原因造成电压消失时，自动切换装置均应起动；在一段电源失压后，另一段电源有足够高的电压时，自动切换装置才起动；自动切换装置自动切换时延时动作并只动作一次；当电压互感器的熔断器之一熔断时，自动切换装置不应起动；应校验电源过负荷情况和电动机自起动情况，如过负荷严重或不能保证电动机自起动，应在自动切换前自动减负荷。
1.3自动切换过程
当满足自动切换装置起动条件时，失压侧电源进线开关跳开，母联投入，恢复供电。弯曲弹簧
2合理设置控制电源
自动切换装置起动的首要条件是一段进线电源失压。在380V电力系统中，控制电源选择交流电源控制时，引自电源进线，当进线电源失压时，相应侧的控制电源同时失压，此时，控制电源应能可靠切换，保证自动切换装置起动，完成自动切换。因此，合理设置控制电源方式是自动切换成功的重要因素。
3不同的控制电源设置方式的分析比较
3.1控制电源设置方式一（图2）
图2为双回路供电方式，常用电源和备用电源经监测的电压变化情况，其信号经微处理器进行逻辑运算后，控制供电断路器的合闸或跳闸，没有母联开关。
正常运行方式下自动切换装置控制电源引自常用电源N，此时常用电源断路器QN合闸，备用电源断路器QR断开，由常用电源给负载供电。当备用电源R经电压监测到失压时，自动切换装置控制电源不会
切换，只是出现备用电源失压报警显示；当常用电源N 失压时，常用电源N进线开关QN控制电源及自动切换装置将电源切换至备用电源；任一进线电源失压发生时，控制电源均切换，保证自动切换装置起动，失压侧的进线电源开关跳闸，另一电源合闸。
该控制电源设置方式的特点为：当任一进线电源失压发生时，控制电源均有短暂失压并且切换；两电源的切换断路器相互间有电气和机械联锁，可靠性较高；如果切换过程中联锁失灵，将存在主电路电压回复后反送电的可能；用这种控制方式时，接线比较复杂。
3.2控制电源设置方式二（图3）
结合一次接线示意图(图1)，正常运行方式下所有控制电源均引自A段电源。当B段电源失压时，所有控图2控制电源设置方式一示意图
图3控制电源设置方式二示意图46
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制电源不会切换；当A 段电源失压时，所有控制电源均切换至B 段电源。
该控制电源设置方式的特点为：控制电源引自A 段电源，当B 段电源失压时，控制电源保持正常，不存在切换过程；当A 段进线电源失压发生时，所有控制电源迅速切换至B 段；控制电源切换的几率减少一半。利用自投在线式控制电源设置方式，采用接触器控制切换，切换迅速、可靠。控制电源采用交流控制时，在不增加投资的情况下，是较佳的控制电源设置方式。3.3
控制电源采用直流电源（图4）
结合一次接线示意图（图1），正常方式下控制回路选用两套整流器和一套蓄电池，两套整流器电源分别接在不同段的母线上。1#电源引自A 段母线，1QF 为A 段进线开关QF1的常开辅助开关；2#电源引自B 段母线，2QF 为B 段进线开关QF2的常开辅助开关，当A 段和B 段母线分列运行时，两套整流器也同时在线运行。塑料槽板
设计选用的整流器，应能够在电源电压恢复正常后自动恢复，躲过电源进线失压造成的影响，不须人工恢复。
该控制电源设置方式的特点为：控制电源无时限切换，不受进线电源失压的影响，当任一台整流器失压、故障或者退出运行、检修时，另一台整流器在线切换，控制电源稳定，没有切换的过程，即使两回路
进线全部停电，蓄电池仍能提供1h 的控制电源供电时间，进行开关操作，为排除故障、恢复供电节约时间，对于任何要求严格的负荷都能满足要求；但投资较大，维护工作量增加。
4结论
我公司电解配电系统采用控制电源设置方式二，
该方式采用接触器控制切换，切换迅速、可靠，保证了电解车间的附属设备如多功能天车、槽控机等关键设备的可靠运行。对于其他设有自动切换装置的380V 配电室，应根据负荷情况选择控制电源设置方式。设计控制电源时，在负荷特别重要的情况下，应首先选择直流控制电源，直流电源供电稳定，可以满足任何要求严格的负荷，可参照图4的方式设计；在不增加投资的情况下，选择交流电源控制，可参照图3的方式设置控制电源。
图4控制电源采用直流电源示意图
三度寻优控制技术是以计算机为核心对电解槽的电解质温度、电解质初晶温度和过热度进行控制而形成的一套标准化生产管理模式。它实现由计算机动态智能寻铝电解“三度”的合理区间，减少电解生产过程中的人工干预，降低生产人员的劳动强度，使电解槽工作在高效率的“临界态”
簇绒机，促进铝电解槽进一步提高电流效率和能量利用率，降低能耗和效应系数，同时使电解槽产生的碳氟
化合物气体的排放量降低，对生态环境保护具有重要作用。
三度寻优控制技术有着广阔的应用前景，尤其适合在新投入的系列电解槽中应用与推广。该项控制技术自2007年4月在中铝广西分公司进行产业化应用以来，实现了标准量化管理，电流效率提高了2%，平均电解温度下降了10℃，吨铝电耗、阳极消耗和氟化铝消耗及排入大气的有害气体都有明显下降，取得了显著的经济效益和社会效益，实现了电解生产技术管浅议三度寻优控制技术推广的实践
鲁文欣
（中国铝业青海分公司第二电解厂，青海
大通
810108）
摘要：本文对新的铝电解生产三度寻优控制技术的推进策略、控制模式和推进方法进行了分析，并结合三度寻优控制技术的应用实践，提出了几点看法，供参考。
关键词：铝电解槽；三度寻优；控制技术；试验与推广
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