泵的作用:泵的形式很多,通常将抽吸、输送液体和使液体压力增加的机器统称为泵。把原动机的机械能转化为被输送液体的能量,使液体动能和压力能增加。也就是在生产工艺过程中起到输送液体,提供所需压力,流量的作用。
常用泵按其工作原理可分三大类。
利用安装在泵轴的叶轮高速旋转,叶片与被输送液体发生力的相互作用,使液体获得能量,以达到输送液体的目的。叶片泵按叶轮对液体作用原理,又分为离心泵、混流泵、轴流泵三种类型。叶片泵具有效率高、启动迅速、工作稳定、性能可靠、容易调节等优点。
利用泵内机械运动的作用,使泵内工作室的容积发生周期性的变化,对液体产生吸入和压出的作用,使液体获得能量,以达到输送液体的目的。这类泵多应用于加药、计量和设备的液压系统中。
其它类型泵。如射流泵,水锤泵,水环式真空泵等。
以上各类泵是供水企业和其它行业经常使用的一些主要泵型,本单位主要使用离心泵。
叶片泵又分为多级泵和单级泵,多级泵是在同一根泵轴上安装一个以上的叶轮,水在泵内依次流过各个叶轮,以获得较高的能量(扬程)。按照使用特点分为井用长轴泵,潜水泵等。按照泵轴位置不同,分为立式泵,卧式泵等。按照叶轮进水情况,分为单吸泵、双吸泵。按照泵的出口压力分为低压泵、中压泵、高压泵。
各种类型的泵使用范围不相同。活塞泵使用侧重于高扬程,小流量。轴流泵和混流泵侧重于低扬程,大流量。而离心泵使用范围介于两者之间。
例1:IS150-125-250
IS-国际标准单级单吸清水离心泵
150-泵入口直径mm
125-泵出口直径mm
250-泵叶轮名义直径mm
例2:10SH—9A
10-泵吸入口直径inch
SH—单级双吸中开式离心清水泵。
9-泵的比转数除以10的整数值。
A-泵的叶轮外径经过第一次切削。
任何物体围绕一个中心做圆周运动都会产生离心力。这个力的大小与旋转速度,旋转半径,物体质量成正比。
充满水的叶轮在泵壳内高速旋转时,水在离心力的作用下以很高速度被甩出叶轮,飞向泵壳蜗室的汇流槽中,这时的水具有很高的能量,由于蜗室汇流槽断面积是逐渐扩大的,汇集在这里的水流速度逐渐减低,压力逐渐增高。由于泵内水流的压力高于泵出水管路的压力,水永远由高压区流向低压区,所以水通过水泵获得能量后源源不断地流出管路。
离心泵的出水压力的高低与叶轮直径的大小和叶轮转速的高低有着直接关系,叶轮直径大、转速高、水泵的出水压力也高,叶轮直径小、转速低、水泵的出水压力也低。
叶轮中的水受离心力的作用而流向出水管路,同样,由于叶轮中的水受离心力的作用使叶轮中心区域形成低压区而使水泵吸水。
离心泵在启动前,一定要将水泵蜗壳内充满水,如果叶轮在空气中旋转,由于空气的质量远远小于水的质量,故空气所获得的离心力不足以在叶轮中心部位形成所需要的真空值,吸水池中的水也不会进入到泵内,水泵将无法工作。值得提出的是:离心泵在启动前,一定要向蜗壳内充满水以后方可启动,否则泵体将发热振动,而造成事故。
1、单吸式离心泵:液体从一侧进入叶轮。单吸式离心泵构造简单,制造容易,但叶轮两边所受液体的总压力不同,产生了轴向力,轴向力则对水泵安全经济运行不利。
2、双吸式离心泵:液体从两侧进入叶轮,双吸式离心泵构造上比单吸式离心泵相对复杂,制造工艺要求高一些。优点是流量大,并且平衡了轴向推力。其不足之处,由于叶轮两面吸入液体,液体在叶轮出口汇合处有冲击现象,产生噪音或振动。
1、单级离心泵:只有一个叶轮,扬程低,构造简单。
2、多级离心泵:具有两个或两个以上叶轮串联工作,可以产生高的扬程,但构造相对复杂。
1、开式叶轮离心泵
2、半开式叶轮离心泵
3、闭式叶轮离心泵
1、低压离心泵:其扬程低于100m水柱
2、中压离心泵:其扬程在100~650m水柱
3、高压离心泵:其扬程在650m水柱以上
1、卧式离心泵:泵轴处于水平位置
2、立式离心泵:泵轴处于垂直位置
叶轮是水泵过流部件的核心部分,它转速高、出力大,所以叶轮的材质具有高强度、抗汽蚀、耐冲刷的性能,一般采用铸铁、铸钢、不锈钢等材料,同时,要求叶轮的质量分布均匀,以减少由于高速旋转而产生振动,叶轮的内外表面要求光滑,以减少水流的磨擦损失。
密封环一般装在与叶轮水流进口处相配合的泵壳上,作用是保持叶轮进口外缘与泵壳间有适宜的转动间隙,以减少液体由高压区至低压区的泄漏。
水泵的外壳有三个作用
1、把水流平稳地、均匀地引向叶轮吸入口,这部分称为吸入室。
2、减慢水流从叶轮甩出的速度,把高速水流的动能转变成压力能,以增加水流的压力,这部分称为压出室。
3、把水泵所有部件固定在泵壳上,而联成一体。离心泵的壳体由泵盖和泵体两部分组成。
泵轴的作用是借联轴器和原动机相联接,将原动机的转矩传给叶轮,它是传递机械能的主要部件。
为防止泵内液体流出泵外或外部空气流入泵内,在泵轴和泵壳之间设置轴封。
轴承体是一个组合件,它包含轴承座和轴承两大部分,轴承安装在轴承座内作为转动体的支撑部分。
联轴器用于联接电机和泵的两个轴,使它们一起转动,以传递功率。
主要技术参数:流量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)、转速(n)、效率(η)、允许吸上真空高度(HS)、比转速等。
(2)扬程单位质量的液体通过水泵以后所获得的能量。
(4)效率水泵的有效功率和轴功率之比值。
(5)转速指水泵叶轮在每分钟内的转动次数。
(6)允许吸上真空高度指水泵在标准状况下水温为20℃,表面压力为一个标准大气压下运转时,水泵允许的最大吸上真空高度。
(7)比转速它是表示水泵特性的一个综合性数据。
有机械损失,容积损失,水力损失。
12.6.1机械损失:是指泵的轴封、轴承、叶轮、圆盘摩擦等损失所消耗的功率。
12.6.2容积损失:泵在运行时泵体内各处的压力不等,有高压区也有低压区,泵体内有很多间隙,当间隙前后压力不等时液体就要由高压区流向低压区,这部分液体,虽然在流经叶轮时获得了能量,但未被有效利用,而在泵内循环流动,因克服间隙阻力等又消耗了一部分能量。
12.6.3水力损失:在离心泵工作时,液体与流道壁面有磨擦损失,液体运动有内部磨擦损失,当在液体运动速度的大小和方向变化时,有旋涡损失,冲击损失等。这些损失都消耗一部分能量,通常把这部分能量损失称为水力损失。
12.7.1运行前的准备工作
1、电动机运行前的准备
(1)检测三相电源电压是否合乎规定。
(2)检查启动装置是否位置正确无误。
2、水泵运行前的准备
(1)检查水池水位是否适于开机。
(2)检查进水阀门是否开启,出水阀是否关闭。
(3)检查水泵是否排空气。
(4)按出水旋转方向盘车,检查泵内是否有异物及阻滞现象。
(5)检查防护罩是否牢固,各部位螺丝松紧程度。
(6)启动前最好先将泵口处压力表关闭,启动后再慢慢开启,以避免冲击损坏。
12.7.2机组启动及检查
(1)启动按钮开关时要沉着、果断、眼睛应注视电流表的变化。
(2)注意电动机水泵声音是否正常。
(3)缓慢打开泵口压力表阀门,观测压力是否正常。
(4)达到额定转速时开启出水阀门。
(5)观察电流表电流是否正常。
(6)检查轴承是否正常。
(7)检查填料室滴水是否正常,过大、过小时应调节。
(8)检查电机、水泵管路振动是否正常。
(9)出水量是否正常。
(10)启动时如有下列情况之一时应立即停车检查。
①启泵后压力表不起或压力过低、证明泵未出水,泵腔有空气需重新排气后再启动。
②电机电流及声音不正常,电源有故障或有扫膛情况时。
③电机或水泵振动过大,可能电机或水泵移位,或泵内有杂物。
④开启出水阀后压力仍过高,出水阀门损坏,打不开。
2、机组正常运行监控要求
(1)按时巡点检。
(2)检查水位是否符合规定。
(3)检查轴承温度(滚动轴承75℃、滑动轴承70℃)和电机温度。
(4)检查电机水泵有无异常声音或振动过大。
(5)做好水泵的各项运行记录。
3、水泵在运行中出现下列情况之一者,先开启备用泵而后停机
(1)电机水泵产生较大振动或噪音;
(2)轴承温度过高或轴承松动;
(3)填料经调整无效,仍发生过热或大量漏水;
(4)电机及控制系统发生打火,或冒烟;
(5)电机发生缺相运行;
(6)泵内发生堵塞。
4、停止运行
(1)关闭出水阀门。
(2)切断电机电源,停止水泵运行。
(3)切断进口阀门。
(4)填写停机记录。
故障及排除方法(见表11-10)
故障
产生原因
排除方法
启动后水泵
不出水或
出水不足
1、泵壳内有空气
2、吸水管路及填料漏气
3、水泵转向不对
4、叶轮进水吸流道堵塞
5、叶轮磨损
6、阀门开度不够
1、排除气体
2、适当压紧填料,堵塞漏气
3、对换一对接线,改变转向
4、揭开泵盖,清除杂物
5、更换备件
6、检查阀门开关位置
水泵振动
噪声过大
1、地脚螺丝松动
2、联轴器不同心或轴弯曲
3、轴承损坏
4、泵内有严重磨擦
1、拧紧
2、矫正或换轴
3、更换
4、开盖检查
轴承发热
1、轴承损坏
2轴承缺油或油太多
3、油质不良
4、轴弯曲或联轴器错位
1、更换
2、加油、去掉多余油
3、更换合格油质
4、矫正、更换泵轴
填料处发热
渗水少或
没有水渗出
1、填料压得太紧
2、填料环装的位置不对
3、填料盒与轴不同心
1、调整松紧度,使水呈滴状渗出
2、调整填料环位置
3、调整矫正
第十三章风机
13.1.1技术性能参数见表11-11:
表11-11
性能名称
性能参数
叶轮直径
直径4700mm
叶轮转数
200r∕min
叶轮最高线速度
49.6m∕min
叶轮安装角调节范围
18.5°~21.5°
叶轮数量
8片
传动比
1:4.675
重量(不包括电机)
952㎏
风量
56.5万m3∕h
全压
12.84mmH2O
效率
77.4℅
轴功率
25.5KW
电机型号
JB3—200M—6B2dD2型
电机
转速975r∕min重量200㎏
联轴器
转速:975r∕min重量35㎏
齿轮箱
传动比:1:4.765重量502㎏
叶轮
转速200r∕min重量400㎏
轴向力
257㎏
13.1.2结构
其结构由电动机、联轴器、齿轮箱、叶轮四部分组成。
13.2.1启动前的准备
1、检查现场,保持无杂物。
2、检查各紧固件联接件是否松动。油路是否畅通、油位是否在规定位置。
3、用手空盘联轴器,应运转轻重均匀。
13.2.2启动
1、启动电机,检查叶片旋转方向是否正确。
2、每小时记录一次电机电流值,检查一次齿轮箱是否有不正常响声和其它异常现象。
13.2.3停止
1、按下停止按扭,停止风机。
13.3.1每班交接班时必须检查一次油位及风机、风叶紧固情况,发现问题及时汇报。
13.3.2L47风机使用时,定时巡检,察看油位,倾听声响。
13.3.3每6个月更换一次润滑油,冬天不用时齿轮箱内应加满润滑油。
13.3.4齿轮箱润滑油要采用22~28#双曲线齿轮油或90~120#工业齿轮油(夏季用粘度较高的润滑油,冬季用粘度较低的润滑油)。
13.3.5使用风机过程中,如发现油温显著升高超过80℃,油的质量变坏,应停机换油。
13.3.6使用风机过程中,产生不正常噪音等现象时,应停机检查,排除故障后再用。
13.3.7风机更换新齿轮油后,运转10~15天,应进行清洗,另加润滑油。每次加油或放油时,要注意油标(玻璃管)刻度,最高油位170mm,最低油位150mm。
13.3.8冬季要做好凉水塔的防冻工作,确保正常使用。
13.3.9每班要到凉水塔顶部检查各密封部位是否漏油。
13.3.10塔内充填物每周要观察1次,有无损坏,必须保证喷淋冷却效果。冬季破冰管水路必须保持畅通,尽量减少结冰状况。
13.3.11春秋季定期到凉水池底部排污水0.2m3。
13.3.12风机常见故障的原因及消除方法见表11-12
表11-12
原因
消除
风机
震动
传动轴弯曲,不平衡
校直,重新检测动平衡
叶轮轴孔与轴配合锥度不符
刮研轴孔保证紧密配合
齿轮箱与电机中心线不重合
重新找正
叶片不平衡
重新校正平衡
机组基础刚度不够
补强加固
紧固件松动
拧紧紧固件
齿轮严重损坏
更换新齿轮
轴承
温度超高
润滑油油路堵塞
疏通油路
油位过低,飞溅量过少
加油到规定油位
滚珠严重磨损,油封严重磨损
更换新件
安装错误
重新安装
众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既便于由其他形式的能量转换而来,又便于转换为其他形式的能量以供应用,它的输送和分配既简单经济。又便于控制,调节和测量。有利于实现生产过程自动化。因此,电能在现代化工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
因此,搞好制氧系统供电工作对于发展制氧生产,实现钢铁工业产量翻番,具有十分重要的意义。
1、制氧系统电源选用6kV或10kV电压等级供电.长钢制氧旧区选用的是6kV供电,采用LGJ240mm2LGJ300mm2架空钢绞线,从长钢110KV钢北站(一站)引自制氧区内,再由电缆引自相应配电室。新区制氧选用的是10kV供电,从长钢220KV变电站(三站)由电缆引自制氧配电室。
2、上级变电站(一站)为110KV,由三台变压器供电,供电容量83000KVA。变电站(三站)为220KV,由二台变压器供电,供电容量90000KVA。电源基本参数及波动范围:
电压:高压:6kV±10%/±5%三相三线制,中性点不接地
低压:380V/220V±10%三相四线制,中性点直接接地
频率:50Hz±0.5Hz/±1.0Hz
电压:高压:10kV±10%/±5%三相三线制,中性点不接地
低压:380V/220V±10%三相四线制,中性点直接
1、为满足制氧系统每套空分装置长期运行的要求,每套空分的6kV或10kV高压电源为双路供电,单母线分段,带母联开关,正常工作为分段运行,当一路电源失电时,手动合上母联开关,能满足全部设备供电。
2、制氧系统每套空分装置设置两台电力变压器(6000Nm3/h空分装置变压器容量选用800kVA/台;6500Nm3/h空分装置变压器容量选用1000kVA/台;20000Nm3/h空分装置变压器容量选用2000kVA/台),分别挂在每套空分的两段6kV或10kV母线上,为系统提供两路380V低压电源。设置母联开关,正常工作为分段运行,当一路电源失电时,手动合上母联开关,能满足全部设备供电。
3、6kV或10kV高压以电缆下进线方式引至高压配电柜;380V低压为母排引至低压配电柜。
(1).根据制氧系统空分装置各系统布置,中、低压用电设备均由配电室以放射式方式供电.厂区照明电源由配电室直接供电,空冷塔、纯化器场地、循环水系统、贮存系统、分馏塔系统、纯化系统的照明电源分别引自压缩系统、空气预冷系统的照明配电箱。检修箱应每机组旁设置一个,冷箱一层、二层、五层各一个,储槽区一个。包括检修用三相电源、单相电源。行灯变压器不小于500W。
(2)节电措施采用节能型变压器和灯具。灯具选型应符合防爆规范要求。走道、墙壁灯高度小于3m。走道、路灯照明、空分塔照明、预冷场地照明、在一些制氧系统采用手动开关开关控制和采用光控和时钟控制器双重控制。配电室设置壁灯照明。夹层地下室及电缆沟照明采用安全电压。
(3)桥架采用镀锌。高低压分开、控制与动力分开、最大高度小于100mm。
4、防雷、防静电措施
(1)装置的防雷及接地均利用新建建筑物基础及构造柱内主筋,所有设备均做可靠接地并与接地系统可靠连接。接地线采用螺栓连接,以便分段检查。电气装置的外露可导电部分、电缆铠装层、金属桥架、支架、配电钢管等均做可靠接地。
(2)所有管架、贮罐、盛有易燃液体和气体能产生静电的容器都连接起来并接到接地系统。容器接地采用双点接地。
(3)计算机接地、防雷接地、保护和工作接地各用一套接地系统。
(4)新建装置的各种金属上下水管道、工艺设备、管线、支架、土建金属构件以及电气装置等均做等电位连结。
(5)高层建筑(主厂房、凉水塔)采用避雷针形式。
5、电气设备使用环境:
使用场所:配置的高、低压开关柜、直流电源屏、就地控制柜(箱)等为户内。
环境温度:-10℃—+40℃
相对湿度:80%
海拔高度:≤1000m
地震烈度:8度
1、制氧系统高压配电控制一般采用双电源或三电源,正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。根据生产需求,也可采用单回路运行.以制氧车间为例。
(1)1#2#高压配电系统分两个回路供电,供电回路为650#线路,640#线路电源电压为6KV,引自长钢动力厂11万变电站,架空线路引自制氧车间北院,此系统主要完成1#2#机组各个6KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。全系统分13个开关柜,采用隔离开关和断路器控制。
(2)3#高压配电系统分两个回路供电,供电回路为650#线路,640#线路电源电压为6KV,引自长钢动力厂11万变电站,架空线路引自制氧车间北院,此系统主要完成3#机组各个6KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。全系统分12个开关柜,采用JYN3-10系列高压开关柜,选用ZN28-10断路器和氧化锌避雷器,本柜装有设有JNA-10型接地开关。
(3)4#高压配电系统分两个回路供电,供电回路为645#线路,605#线路电源电压为6KV,引自长钢动力厂11万变电站,架空线路引自制氧车间南院,然后由电缆引入配电室,此系统主要完成4#机组各个6KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。全系统分13个开关柜,采用隔离开关和断路器控制。
(4)5#高压配电系统分两个回路供电,供电回路为648#线路,640#线路电源电压为6KV,引自长钢动力厂11万变电站,架空线路引自制氧车间南院,然后由电缆引入配电室,此系统主要完成5#机组各个6KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。全系统分11个开关柜,采用KYN3-10系列高压开关柜,选用ZN28-10断路器和氧化锌避雷器,本柜装有设有JNA-10型接地开关.。
(5)氮压机组高压配电系统分两个回路供电,供电回路为605#线路,639#线路电源电压为6KV,引自长钢动力厂11万变电站,架空线路引自制氧车间南院,然后由电缆引入配电室,此系统主要完成氮压机组机组各个6KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统两段母线分列运行,在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都可承担两端母线的负荷。全系统分13个开关柜,采用断路器控制。
(6)新区两万高压配电系统分三个回路供电,供电回路为一段510#线路,二段546#线路,三段548#线路。电源电压为10KV,引自长钢动力厂22万变电站,电缆线路引自制氧车间两万配电室,此系统主要完成两万机组各个10KV用电设备的配电任务。正常情况下,高压配电系统三段进线中,一段和三段进线分列运行,二段进线在任一路电源故障时,通过母线分段断路器,可以与另一路母线相联。每个线路都不可承担两端母线的负荷。全系统分16个开关柜,采用KYN3-10系列高压开关柜,选用ZN28-10断路器和氧化锌避雷器,本柜装有设有JNA-10型接地开关.
1、制氧系统空分装置的电控设计,在满足设计条件和工艺要求的前提下,要力求做到安全可靠、操作维护方便。电气设备编号与工艺设备编号相一致。
2、所有的电动机和用电设备的控制、计量、保护和信号等均按国家有关规程和规范设置。2000kW以上的电机设置差动保护。
3、空压机、氧压机和中、低压氮压机可选用有刷励磁同步电机、无刷励磁同步电机或异步电机驱动,可采用自耦变压器降压起动、串电抗降压起动或水阻软启动.在上一变电站提供的短路容量许可的情况下,空压机、氧压机和中、低压氮压机可直接启动。氧压机和中、低压氮压机为同步电机驱动时,采用进口或国产励磁柜和自耦变压器起动或水阻软启动.电动机起动时,6kV或10kV母线压降不大于15%。
4、制氧空分系统设置6kV或10kV高压配电室、0.4kV低压配电室及变压器室,分别放置高压开关柜;启动装置、低压开关柜及变压器,并设置控制室一个,放置直流电源屏、模拟显示屏和配电自动化监控系统。高压进出线和低压出线采用电缆下进线,设电缆夹层。
5、主要电气参数和用电设备的运行状态进DCS系统显示,DCS系统可以实现对用电设备的联锁控制。
6、制氧系统空分装置电控系统基本相似,采用配电室集散控制与就地操作相结合的控制及操作方式或采用配电室集中控制与就地操作相结合的控制及操作方式,并增设PSA配电自动化监控系统。
1、所有6kV或10kV进、出线柜均能在高压柜上进行试合闸及试分闸操作。
2、除6kV或10kV电机的配电柜以外,其它6kV或10kV进、出线柜的分、合闸操作均可在高压柜上进行。
3、空压机、氧压机及氮压机分别挂在两段6kV或10kV高压母线下,在机旁控制柜上实现主电机及辅机的开、停机操作。
4、6kV或10kV高压系统的控制及操作电源采用DC220V电源。
5、6kV或10kV高压系统的继电保护,均选用继电器型安装在6kV或10kV开关柜的面板上或高压柜内。或智能型综合保护器,嵌入式安装在6kV或10kV开关柜的面板上。
1、0.4kV低压柜内设置了所有低压用电负荷的控制回路。并在就地设置机旁操作柜(箱),实现低压用电设备的开、停机操作。
2、0.4kV低压柜设计留有25%的备用回路,并均为重要负荷的针对性备用。考虑今后负荷的增加。
3、采用可控硅调功装置实现对分子筛电加热器的恒温加热控制。
4、采用变频装置实现对低温液体泵的调速控制。
5、水泵动力箱与检修箱分别设置。
1、6kV或10kV系统间隔层控制、保护装置采用进口微机保护装置,嵌入式安装在6kV或10kV开关柜低压室内。间隔层控制、保护装置应实现就地控制、保护、测量和数据采集功能,通过RS232接口实现在线定值整定,并能通过RS485接口,采用光缆或485专用双绞电缆(传送距离小于1000m)联接,将采集到的控制、保护、测量信号传送到站控层的配电、保护自动化上位计算机监控系统,实现站内控制、保护、测量、显示。
2、设置双机热备PSA配电、保护自动化监控系统,实现站内控制、保护、测量、显示。所供配电自动化系统应具有性能安全可靠,运行稳定,功能完备,组态灵活,扩展容易,界面友好,使用和维护简单方便等特点。同时配电、保护自动化监控系统具备以下主要功能:
(1)实时数据采集与处理;
(2)控制操作(包括远方及就地对断路器分/合闸操作,并具有多级操作权限的防误闭锁功能)。
(3)运行监视(包括测量值及越限报警显示,事件及事故报警显示,变电站电器设备运行状态及操作监视等)。
(4)事件顺序记录(事件记录分辩率1毫秒)。
(6)制表打印(要求向业主提供报表编辑工具软件)。
(7)系统自诊断(包括综合保护单元及通信的诊断)。
(8)维护功能(包括从站级系统对数据库及对各综合保护单元参数修改等维护,以及远程对微机监控系统的在线诊断等)。
(9)能实现与直流屏、低压主要配电回路的通讯。
3、考虑新建的制氧系统空分装置与旧的制氧系统空分装置组成统一的PSA配电自动化监控系统。应留有一定的选配空间和兼容性.
4、高低压开关柜设备厂家的选用须经制氧系统主管认可。
1、6kV或10kV高压开关柜
选用KYN系列6kV或10kV金属铠装中置式高压开关柜,并具有五防性能,防护等级IP40。断路器选用进口或国产系列真空断路器,(暂定进线、母联及空压机断路器为2500A/31.5kA;其它馈线为1250A/31.5KA)配其专用操作机构。进线及空压机增设接线柜,采用智能型综合保护器,能监控系统运行状态,实现相应的过流、速断、单相接地、低电压、差动等保护,并具有事故信号及预告信号报警,和保护器的自检功能,带有常规的通讯接口。
2、PSA配电自动化监控系统
要考虑新建的制氧系统空分装置与旧得制氧系统空分装置组成统一的PSA配电自动化监控系统,设置双机热备PSA配电、保护自动化监控系统,实现站内控制、保护、测量、显示。所供配电自动化系统具有性能安全可靠,运行稳定,功能完备,组态灵活,扩展容易,界面友好,使用和维护简单方便等特点。能实现与直流屏、低压主要配电回路的通讯。配置选型如下:系统主机:进口或国产系列工控机2台
3、UPS电源1台
4、编程、调试用移动PC机(内装WIN2000或NT操作系统及调试软件)1台
5、A3喷墨打印机2台
6、PSA配电自动化系统软件2套
7、四路数字示波器及附件(探头、采集线、存储卡、读卡器、数字设备)1套
8、频率发生器1台
9、0.4kV低压开关柜
可选用开启式柜门式开关柜或选用GMS系列的抽出式开关柜,防护等级IP40,其中630A以上的回路选用框架式断路器,进线及母联为四段保护,并带通讯接口。630A以下的回路选用塑壳式断路器,采用热磁脱扣。考虑25%重要用电负荷的针对性备用,低压母线采用密集母线。
10、微机控制高频开关电源1×2套
11、直流屏选用PK-10屏,防护等级IP20;采用微机控制以提高充/放电精度,配以进口或国产阀控式铅酸免维护蓄电池,容量暂定为100Ah。
12、分子筛电加热器配用可控硅调功器3×1台
采用微机控制可控硅调功装置,具有位式和连续两种控制方能实现恒温和恒功率运行,选配进口全数字式温度调节器。温控仪带有4~20mA遥控给定控制接口,以接收来自DCS仪控的温度给定信号。并作为纯化系统能实现恒温和恒功率运行,选配进口全数字式温度调节器。温控仪带有4~20mA遥控给定控制接口,以接收来自DCS仪控的温度给定信号。并作为纯化系统的就地控制柜。
13、电抗器起动装置和水阻软启动装置1×2套
起动时6kV或10kV母线压降不超过15%。
14、就地操作控制柜(箱)20台
设置空压机、氧压机机旁柜,膨胀机、水泵、低温液体泵就地操作箱,防护等级为IP54其中低温液体泵的就地控制箱内根据工艺需要选配变频器。
15、动力照明配电箱1套
16、就地控制柜.6000Nm3/h空分装置变压器容量选用800kVA/台;6500Nm3/h空分装置变压器容量选用1000kVA/台;20000Nm3/h空分装置变压器容量选用2000kVA/台、(6kV/0.4kV或10kV/0.4kV电力变压器)选用S系列全密封油浸式变压器或干式变压器。2台/套
17、计算机室设置紧急分断开关空压机;氧压机,氮压机(红灯运行,绿灯停止)。
1、主要技术性能及指标
本装置除很好地满足常规励磁装置所各项合理技术性能以外,还独创性地具备以下多项特别突出的技术性能优点:
(1)本装置采用了独创的“整机运行可靠性技术”,使本装置具有:全部控制插件,冷却风机单元,灭磁单元等部件如出现故障就能自动发出声光报警、指示、运行人员进行不停机在线更换有故障的部件,且更换勿需调试即能自动恢复正常运行,从而大大提高了装置的“整机运行可靠性”;并对运行维护人员提供了方便。
(2)本装置根据SBZ技术原理,采取了一系列专门技术措施,使装置具备了引导电机实现自动再整步的独特性能。当电机失步对,本装置将自动地对电机进行全过程控制,使之平稳、可靠,迅速地实观再整步,勿需人去操作,勿需减载,更不必跳闸,不中断生产,从而大大提高了电机的运行连续性。
(4)本装置设计中针对常规励磁中主回路电力半导体器件失效率高,故障多的根本原因,采用专门的设计计算条件和相应技术措施,使其年失效率大为降低。
(5)本装置中主桥可控硅的触发脉冲采用“高前沿陡度尖脉冲加宽脉冲”触发可靠不丢波。
(6)本装置采用新颖启动控制电路设计,达到启动无脉振,投励无冲击,牵入同步可靠,整个过程平稳、迅速,并可适应电机全压或降压启动要求。
(8)本装置设有专用失步保护。动对准确、可靠,无死区,确保电机的失步安全.并自动转入再整步暂态过程,以实现再整步,保持电机的连续运行。
(9)本装置能与本公司的“DSB型断电失步防冲击保护装置”相配合,实现在ZCH或BZT动作时的断电失步再整步。整个过程平稳、快速、工艺参数波动小,达到提高电机运行连续性的目的。
(10)本装置在DSB型保护装置的配合协同下,还能同侧母线上所带的异步电动机以及复合机群进行快速灭磁,使异步电机及机群免遭非同期冲击而损坏,并帮助异步电机或机群成功地实现自启动和综合自整步,以提高工艺生产的连续性。
(11)本装置针对常规励磁装置中控控制插件接触不良现象的根源,采取了专门的针对性措施,从根本上消除了问题产生的根源,消除了运行中出现的“接触不良现象”。
(12)本装置的励磁电压(电流)输出可在额定值的30%一120%范。围内连续平滑地调节。当系统电压在一10%--+20%范围内波动时,励磁电压波动值不超过8%。
(13)本装置采用专门设计,达到励磁调节范围全程不出现“失控”,且三相整流电压波形始终保持对称平衡,消除了丢波,失控和波形不对称等现象。
(14)本装置还能根据用户要求,配置“功率因数型”自动励磁调节器,对系统进行无功功率的自动补偿,达到改善电压质量,减少无功损耗,提高电机的运行稳定性等作用(根据订货要求配置)。
(15)本装置励磁电源变压器参数匹配合理,励磁装置本身的功率因数高,高次波少,能耗低。
2、结构
BKL—I系列同步电动机可控硅励磁装置为高可靠、高性能励磁装置,能很好地满足安全连续生产运行的要求。风机单元,灭磁单元均为抽屉式结构,控制插件为铝合金盒式结构,强力插头座,结构可靠,插、拨更换方便。
2、信号系统:在下列情况下,本装置励磁故障灯亮并电铃报警;供本装置的控制保护用的直流电源消失;风机保险熔断;灭磁电熔充电电压不足;整流桥输出失控波形(因触发脉冲消失等原因造成)。在电机发生带励失步故障时,1Xl信号继电器中的指示灯亮,人工复位后才会熄灭;在仪表板上装有交流电源,直流电源,电机运行,降压启动,励磁工作,后备电源的信号灯监视。
3、仪表系统:装置的仪表板上装有电机的定子电流.功率因数,励磁电压,励磁电流及电容电压的指针式仪表。
4、控制和操作系统:在仪表板上装有励磁调节电位器(SW)用以手动调节电机的励磁电流、电压;万能型控制开关(WHK):有调试位、零位、工作位三档,分别对应励磁装置处于调试、退出、工作三种工作状态。投励按钮(2LA),灭磁按钮(2MA):在装置调试时作手动投励和灭磁用。更换插件按钮开关(XK):有“更换”和“复位”二档,正常时置于“复位”位,要更换有故障的控制插件时,旋至“更换”位,此时即可对控制插件进行不停机更换,更换完毕再将该旋钮开关复至“复位”位。复位按钮(FA):作音响讯号解除及失步信号继电器(1XJ)灯的复归用。
1、给定插件作用、组成及原理
由给定插件输出Vsc2供触发插件,Vsc2增大,触发脉冲提前,向同步机提供的励磁电压(流)增大,反之亦然。Vsc2值用5W手动调节。
(1)-15~电源:由三相半波整流、滤波、稳压构成,供给运放器负电源。
(2)+15V电源及给定电压和强励电压:由三相半波整流、滤波稳压得+15V电压
①供运放正电源
②经分压电路后向运放器输入给定电压VE或强励电压Vq
(3)电网电压负反馈电压VFl,由三相半波整流、滤波、稳压成-19V,经分压电路取VFl为-2V。
(4)运放器:采用FC-52型高增益低漂移运放器
主要参数:电源±15V,开环增益倍数≥lOOdB
输入阻抗≥500KΩ,输出阻抗≤200Ω
最大输出幅值≥±llV
由上可知:
①高输入阻抗:故由Vg,VFl输入运放器的电流很小。
②低输出阻抗:使运放器相当于一恒压源,以保持在调节触发插件时以及在正常工作时给定输出电压Vsc2的稳定性。
③有最大输出限值,BKL励磁装置中在强励时运放器输出为最大限幅值,保证励磁装置输出不会超过强励值。
(6)电网电压负反馈
VFl作为电网电压负反馈电压输入运放器,运放器输入为Vg+(-VF1),输出为-VscI=K(Vg+(-VFl)),K为放大倍数,由于Vg由15V电源分压得来,而+15V调节至深饱和状态,而供VFl的-19V电源调节至稳压管的拐点处,当得电网电压上下波动时,VFl也相应波动。如电网电压下降,则VFl下降,而Vg不变,于是运放器输入电压上升,α角提前,励磁电压Uf增大,以补偿由于电网电压下降而引起的Uf的下降。
(7)反向器、射极跟随器及Vsc2输出
因运放器为正相输入接法,运放器输出Vscl经分压电路分压,并经反相器T2倒相,再经射极跟随器T3输出Vsc2供触发插件,加一级射极跟随器是为了减小运放器输出电流使其更接近于一恒压源。为了使各个插件具有良好之互换性,在给定插件为最小输出时规定Vsc2=2v,强励时Vsc2=5.2v。在主桥己工作的情况下,当Vsc2=ov时,整流桥转入失控运行。在更换插件或投励后KQ未关断时,有关接点短接给定输出使Vsc2=Ov。
2、触发插件作用、组成及原理
(1)A、B、C三个触发插件分别给其相应相的可控硅以触发脉冲,并根据给定插件提供的给定输出电压vsc2的大小,提前或延后发出触发脉冲。
(2)电源:插件电源TB、TBB、BC三个同步变压器提供,同步变压器接成Δ/Y一11,与励磁变压器同组别。
(3)梯形波及锯齿波电路
TBA(B、C)的~45V经6D整流成单相半波再经1WY削波成梯顶为19V左右的梯形波,梯形波电压作为弛张振荡器中的2T单晶管的电源,由于梯形波只有在正半周时才有,所以2T
也只有在交流正半周时才能开通,梯形波电源同时向1C充电,由于3D的隔离作用,使1C能充电至19V左右,该19V电源并作为给定插件中的2T、3T的电源。1T、2T及其相应R、C构成锯齿波发生器,2c的充电电流大小随Vsc2大小而变化,当2C充电电压达单晶管2T的开通电压时,2c向脉冲变压器放电,发出脉冲。
(4)强脉冲形成电路
①尖脉冲的形成
(12+24)V电压经单相整流稳压为20V左右,在同步电源为负半周时电源向3C充电至20V左右,此时弛张振荡器中的2T因负半周时无梯形波电源不会发出脉冲。当同步变压器二次侧为正半周,弛张振荡器发出脉冲时,3T可控硅导通,在负半周时已充好电的3C立即经9D、4C//6R,可控硅控制极,11D、4WY放电.形成很陡的尖脉冲,11D、4WY组成无感放电回路,其作用是提高尖脉冲的陡度.
②正弦波的叠加
随着3C的放电,5端电位下降而点电位为~12V正弦波电位,当两端电位小于4WY开通电压时,11D、4WY回路关断,~12V正弦波电压经8D、3T、9D、4c//RC,可控硅控制极及10D形成正弦波迭加回路。
3、投励插件作用、组成及原理
(1)电源及信号引入:由DBB供电经整流滤波稳压成24V,DBB只有在LZK合上后才得电。WHK在“工作”或“调试”时,信号引自电机励磁绕组两端(经2R降压电阻)。
(2)投全压电路
①电机降压启动时,由投全压环节合投全压开关(由用户加中间继电器扩大容量)。
②由投全压环节去起动计时投励。投全压环节:由4C充电条件控制,当4C充至单晶管开通电压时投全压环节动作。4C充电条件:(状态插件)2T、3T、7T截止作为4C充电的与门条件后,QYJ动作.7T、8T组成双稳态电路。电路设计中使8T优先导通。8T导通时,7T的基极电位被25D及8T的饱和压降钳位在低电平因而7T静止。该状态—直维持到QYJ动作。QYJ动作后双稳态翻转成8T截止7T开通。因QYJ动作后,8T基极受21D钳位8T截止。7T因不再受8T饱和压降的钳位而导通,7T导通后其饱和压降(经23D)又钳住8T的基极电位,使其不再能导通。此状态—直维持到QYJ返回及投励后,QYJ返回解除了经QYJ及21D对8T基极的钳位;投励后由于状态插件中3T的导通通过24D使7T基极钳位在低电平,使7T关断解除了经23D的7T饱和压降对8T基极的钳位,于是8T导通。
⑥投励后的闭锁:有状态插件中的3T来实现投励闭锁。投励后3T导通,将投励插件中的2C、3C、4C短接,以保证投励只能动作一次。如滑差投励动作后,则计时投励不会再动作。
⑦整定范围:投全压降压起动时tQyj-80—100ms,无降压起动且GD2较小时tQyj=60∽70ms,整步投励Sw≤Sz≤S1式中Sw稳态滑差Sl为临界滑差Sz为整步投励滑差,计时投励中小电机2-2.5秒,大型电机3~5秒.
4、灭磁插件作用、组成及原理:
(1)阻容灭磁是给灭磁可控硅KM(在电容箱内)提供触发脉冲,KM开通后由灭磁电容器CM1去关断主桥可控硅。阻容灭磁插件的电源由给定插件中的15V电源提供并从励磁绕组两端引入信号(经13R降压电阻)。阻容灭磁动作要同时满足以下三个条件。
①MCJ动作(由于失步保护动作或电机油开关跳闸联动灭磁,人工按灭磁按钮等)。
②+15V从有到无(投励后出现MCJ动作,或给定插件故障等)。
③励磁绕组两端电压过零60度处,目的是使转子电压为0时,由CMl去关主桥可控硅,使可控硅易于关断。
由上述条件可见:当给定插件故障时仅满足了条件②、③,放不会误发灭磁脉冲,在更换插件时仅满足了条件②、③同时又有XA更换插件旋钮开关及MCJ的两重闭锁,也不会误发灭磁脉冲。
(2)在给定插件有+15V时:由+15V向7C/220u,5C/10u充电,7C为储能电容,当15V消失后提供6C充电及单晶管6T的工作电源;5C作脉冲放大用,即当7T可控硅开通后,在5C上储存的电能经7T向脉冲变压器放电。在有+15V时5T导通,6C被其短接,故单晶管6T不可能导通,K2为阻容灭磁解除开K2合上时,6C也被短接。在MCJ动作使给定插件+15V从有到无时。在有+15V时,7C、5C都已充好电,处于准备状态。当MCJ动作十15V消失,同时转子电压过0时,5T截止,已储好能的7C、220u向6C/0.22u充电,6C充电3.3ms即达6T的开通值,于是可控硅7T开通,发出灭磁脉冲。由MCJ动作+15V消失至发生灭磁脉冲的波形。
(3)阻容灭磁的调整:把K1开关打在调试位,从调试孔输入失控信号(引自失控插件中的“失控信号”孔及地),双踪示波器—路接失控信号孔和地孔,一路接3.3ms孔及地孔,调3W电位器使在失控信号过零120度处出现两个锯齿波即可。
5、状态插件作用、组成及原理:电源由DBA引来经整流滤波稳压为24V作本插件电源。状态插件主要是根据有无+15V(即有无投励)来实现各种逻辑功能,故信号源引自给定插件的+15V。各环节的动作情况及逻辑功能分述如下:
(1)+15V状态:有+15V时3T通、无+15V时3T止3T通。
①起动励磁状态延时电路(使6T截止,3C开始充电)。
②因4T截止,解除对触发插件的脉冲封闭使2C电容能接受充电。
③对投励插件实现投励闭锁即闭锁投励环节和投全压环节。
(2)强励及励磁状态:有+15V后,1T、2T导通,QLJ动作,使给定插件提供VQ电压,实现强励。强励在8T导通即状态继电器LZJ动作后返回。
(3)脉冲封闭:在灭磁关断主桥可控硅后,为防止由于触发插件中2C的剩余电荷再发一次脉冲,使主桥可控硅再次开通而设置。+15V消失→4T导通→短接触发插件2C。
(4)励磁状态的各点电位:第一次投运时以及插件出现不正常时一般都应检查状态插件各孔的电位。见表14-1
表14-1
投励后
灭磁后
励磁状态孔
约1秒为24V后一直为0
24V
强励L
约1秒为0V后一直为24V
投励闭锁孔
0V
脉冲封闭孔
给定状态孔
15V
6、失控插件作用、组成及原理:
电源由DBB引来,在LZK合上后本插件才有工作电源。失控插件含有下列部分:
(1)主桥出现失控波形时,本插件的SKJ继电器动作,启动信号回路发出声光信号。
(2)整步闭锁环节:在投励后该环节中的1ZJ继电器动作并自保5~10秒,作为再整步不成功(即投励后电机未能进入同步)跳闸的启动环节。
7、调试需用的正弦波、失控波电源。
1、作用及要求
整机的调试、检验是对整机的技术性能及动作逻辑进行全面的检验考核,其项目包括信号、操作、控制、调节、保护、灭磁起动单元,插件更换等。
2、准备条件
(1)高低压直流电塬信号电源及相应的外部连线均接好。
(2)电机断路器均置试验位(即隔离触头或隔离刀闸断开).全压启动,电机断路器置“合”位。对降压启动,降压断路器置“合”位,投全压断路器置“断”位。
(3)为避免断路器频繁跳合闸,将本装置中的TCJ继电器出口与断路器跳闸回路临时解开,接入小喇叭最后统试一下TCJ与断路器联动即可。
(5)有条件的场合对继电器单元中的继电器定值复测一遍.无条件的可按继电器上的刻度值与整定表相核对无误即可。
(6)WHK置“0”位,电容灭磁单元无旋钮“工作”位.“更换插件”旋钮在“复位”。
(7)励磁调节电位器SW置最小值。
3、调试检验步骤
(1)信号检验先后送入直流电源和低压交流电源,应直交流电源及后备电源指示灯亮,电压继电器YJ吸合。
(2)联动试验
①WHK打“工作”位,电机运行灯亮(降压起动时为将压起动灯亮),LZK“联动跳断路器回路”启动,使TCJ动作;
②立即合LZK,风机启动,风向向上,励磁工作灯亮,TCJ返回,按下快熔报警器下面的微动开关.TCJ动作,说明快熔联动跳闸回路正确,在合LZK后,失励延时继电器SJ开始启动,达整定的延时值后TCJ动作,说明失励延时跳闸回路正常。
(3)励磁故障信号系统检验
①手动投励将电容灭磁单元上旋钮占“工作”位旋至“检查”位,电容容电压下降,励磁故障灯亮,电铃报警,将旋钮回复至“工作”位,充电至正常;
②将仪表板上“更换插件”旋钮出“复位”打至“更换”位,同时励磁电流自动达失控值(约额定值的70%左后)且不可调。经10秒左后延时,故障灯亮,铃响,将更换钮回至“复位”位。励磁电流又会自动回复至原定值;
③拨松一下风机单元上的风机保险,灯、铃信号同前。
④以上说明励磁故障信号回路正常。每项检查完毕,按仪表板上的“音响解除’’钮使电铃信号复归。
4、失步保护检验:在端子排上用导线反复短接失步保护继电器出:SBJ接点,MCL继电器应动作,l、2LZJ继电器应返回,同时电容电压表指示迅速下降至o,励磁电压电流降至。值,IXJ信号继电器内灯亮,按仪表板上的“音响解除”钮使之复归,这说明失步保护系统正常。
5、控制插件更换检验
(1)励磁调节电位器SW置最小位,手动投励,将更换旋钮置“更换”位,灭磁插件上的小开关置“阻容解除”位,此时可将全部控制插件拔出,励磁电流电压不可调,其值约为额定值的70%左后,随后再推入各控制插件,灭磁插件开关并恢复至“阻容投入”位,更换旋钮旋至“复位”位,励磁电流电压又恢复至原定值。
(2)在某些情况下,当推入给定插件时+15V灯不亮时,此时可按一下该插件上的“投励钮”。
6、励磁调节范围,阻容灭磁,自动投全压,投励,启动回路及直流维持电源检验。
(1)将励磁调节电位器SW由最小位缓慢旋至最大位,励磁电流(压)也随之平稳上升,应无跳动现象。随后将励磁电流调至电机所需值或额定值,手按仪表板上的灭磁钮,电容电压表迅速下降至0,励磁电压电流亦降至0,说明在该电流值下,阻容灭磁可靠。
(2)将SW旋至最小值位,待电容电压再充电至正常后(320V一340V左后),用导线短接投励插件上的“+24V'孔与“调试信号”之.拧全压出口QYJ继电器动作,由它通过中间继电器去接通处于试验位的投全压断路器,使由“断”转“合”,仪表板上的“降压起动”灯灭,“电机运行”灯亮(对有降压起动的电机而言),随后自动投励,给定插件上的“+15V'灯亮,三个触发插件上的发光二极管亮,励磁电流短时强励后又自动回复至定值,说明自动投励正常,手按仪表板上低值通值检测钮QZA(双柜体励磁柜QZA在起动单元上),因起动可控硅KQ导通,故励磁电压表指示为0,励磁电流仍正常,说明在该励磁电压下能可靠导通低通值正常,必要时可按本说明书中附录进行调试。
(3)直流维持电源检验,先观察仪表板上的“后备电源”指示灯亮(对双柜体,该指示灯是在盘后的后备电源电路板上),说明后备电源正常。在已拨励的情况下,DLJ、ILZJ、2LZJ继电器应保持吸合,在端子排上拨下供直流电源的IRD、2RD保险端子,上述继电器的吸合状态应维持不变,此时,“励磁故障”灯亮,电铃响,“直流电源”指示灯熄灭,以上说明直流维持电源正常。
7、启动单元高低通值的检验:高通值出厂时均已整定好,用户不需专门调试,只要送入励磁KQ不开通即为合格(KQ开通的标志是励磁电流表有指示,但励磁电压表为0),在十分必要情况下可按附录进行调试。
9、经过本节所述各项检验合格后,一台新安装的励磁装置即具备正式投运条件。
10、功能:本单元作为励磁装置过电压保护之用,同时,使同步电动机在起动过程中,起动可控硅触发导通电压采用低定值,保证同步电机直到投励并转入正常励磁前都具有较高起动转矩特性,有利于整步投励牵入同步。
11、插件的调试方法
(1)调试仪器设备
双综示波器:1台;702毫秒计1台;TB自耦调压器:3KVA220/250V;R调节电阻器:30/10A;2个整流二极管:ZP一20A800V;K刀闸:1SA;V交流电压表:300V;RD熔断器:10A
(2)调试前的准备工作
断开励磁装置交直流电源,将示波器电源插头专用地线断开,将励磁电压表接线解开,励磁柜与电机转子不连接。
(3)过电压保护定值整定
①接入交流电源后,调整调压器TB,使副边电压升到250V,电阻器电阻30。用示波器观察起动可控硅KQ两极的电压波形。
②继续接通刀闸K,每次接通约3—4秒,先将调节电位器lWQ顺时针转到终端,此时,可控硅未导通,显示为半波整流形,随后,又时针转调节电位器Q,直到出现在90相角导通的波形,即峰值电压导通后,继续顺时针微调电位器1WQ使该波形为半波整流波形,即可控硅处于临界不导通,调好后,锁紧1WQ电位器。此时,过电压保护主笙约为2X250=350V以上。
③这种方法适于一般励磁装置,特殊情况整定电压数值参见装置整定单。起动过程导通电压校核。将调压器副边电压调为0。按下检查按钮QZA,缓慢升高调压器副边电压,从示波器上观察起动可控硅KQ刚好在900导通时,记录交流电压表数值,乘以即为导通电压值,一般为15-30V控制插件的调试方法左右后,如果该值偏高,更换电阻IRQ。
(4)、给定插件
①运放器调零:调零开关打“调零”位,输出开关打“断”位,投励后测Vscl对地孔电位,调“调零电位器’使Vscl=O:
②饱和整定:调零开关打“工作”位,输出开关打“断”位,测Vc孔(负笔)对地孔电位,调“饱和整定电位器”使Vc刚好饱和,其值约为-19v,随后调Vc值,至临近饱和值处。
③电压负反馈:开关位置同2,测VFI(负笔)对地孔电位调“电压反馈电位器”,使VFl=-2V。
④.调整步强励:调零开关打“工作”位,输出开关打“通”位,投励用导线短接Vg,VQ,测Vscl对地孔电位,调“整步强励电位器”,使Vscl饱和,其值约为+11-+14V。测Vsc2对+19V孔电位,调“调节电位器”,使Vsc2=5.2V,此时触发插件的一个梯形波内应有3.5~4个锯齿波
⑤.调极小值:开关位置同4,“励磁调节电位器”在最小位,测Vsc2对+19V孔电位,调“极小值电位器”,使Vsc2=2V,此时触发插件的一个梯形波内有一个锯齿波。图14-1
(5)触发插件
①本插件与给定插件联调,用双踪示波器观察梯形波及锯齿波,调“幅值”及“移相电位器”使图14-1,14-2,14-3。
②调励磁调节电位器从最小至最大,观察梯形波及锯齿波,随后用示波器观察触发脉冲波形(严禁接地)。
③调节触发插件时必须注意三个触发插件波形的一致性。
(6)状态插件
②测各孔电位值,按调试说明·.
(7)投励插件
(8)失控插件
①测6ms及20ms:将“失控信号”;L与“输入信号”孔相连,双踪示波器分别接“失控信号”孔及6ms孔,调“6ms电位器”使波形如图14-4(b)后,示波器再观察20ms控调20ms电位器,使凹坑刚好消失成一直线,如图14-4(c)。
(9)灭磁插件
测3.3ms:K1打“调试”位,阻容灭磁开关“投入”位,将<失控>的失控信号孔与本插件调试孔连,示波器接3.3ms孔及调试孔,调“阻容灭磁电位器”使波形如图14-5。
注意!
电位器整定好后,应予锁紧、锁紧后再复测一次。
图14-4
图14-5
1、概述
本系统为大功率温度控制柜,其控制部分采用KTY3Z全数字纯过零可控硅控制器,它大大降低了可控硅在工作时产生的高次谐波;控制柜设置了内控/外控,自动/手动,报警消音等功能;可以很好地和DCS系统接口,组成自动化程度高,功能齐全的全数字控制系统.本调功器柜还具有过流、SCR过热、输入断相、负载断相、超温报警、超温连锁等多种保护功能。
2、主要技术参数
(1)输入电压:3~AC380V±15%,50HZ
(2)主输入控制信号:4—20mA(o—10V)自动(手动)给定
(3)额定输出电流:1500A
(4)额定输出电压:AC380V
(5)额定负载:675KW
3.工作原理
SKTWII-1500型可控硅调功(调温)控制柜专为工业现场实现恒温自动化控制设计,它与目前最先的温度控制仪相结合,温度控制精度可达到正负0.5度.整个系统由热电阻作为温度反馈,反馈信号到温度控制仪8、10端子,作为温度控制仪的实际显示值和内部处理数据;DCS送4至20MA信号到温度控制仪6、7端子,作为温度控制仪的设定值,此时温度控制仪应在模拟遥控状态下,即温度控制仪PEM灯点亮,温度控制仪根据设定进行P、I、D调节,处理完后送出4至20MA信号,这一信号经控制柜面板上手动/自动选择后给予调功器的C1-MI端子.此时调功器并不会马上响应工作,还有一起动信号应到调功器的LOC-M端子,这一起动信号由两路给出,即DCS和面板起停按钮,由面板内控/外控选择开关进行选择,当调功器得到此信号后马上采集C1-MI端子上的信号,调功器运行,散热风机运行.
4、操作使用步骤
(1)温度控制仪调节
①面板、按键说明:
口DISP绿灯:全部窗口显示方式
口MAN绿灯:手动调节输出方式
口PEM绿灯:模拟遥控工作方式(选件)
口COM绿灯:数字通讯工作方式(选件)
口FRG绿灯:程序工作方式时灯亮.
口AT绿灯:自整定动作时灯亮.
口EVI、EV2、EV3/HD事件和加热器断线红灯:继电器吸合时灯OUT调节输出灯亮;SSR或继电器通电或线性亮度输出值的指示.
口RET键:连续两次(2秒内有效)将从任意操作窗口返回[0:0]窗口.
口MODE键:水平移动0-7窗口,按该键可返回首窗口.
口PARA键:垂直向下方向移动每个子窗口.
口∧、∨键:数字型参数增减和字符型参数的选择。
口键:数字型参数位数的快移位铤
口ENT键:参数修改后的确认键,SV设定值字符闪烁,表示参数正在被修改;按确认ENT键,Sv设定值字符停止闪烁,表示修改被重新确认.以下为按着上挡SHIFT键,选上挡名称键的操作。
口上挡+DISP键:全部参数窗口(DISPLAY灯壳)/部分窗口两种方式选择
口上挡+EXEC键:定值控制/脱机或程序控制执行(闪烁)
口上挡+REM键:模拟遥控方式/机内设定方式
口上挡+MAN键:自动/手动调节输出或程序运行的保持/继续
口上挡+AT键:自整定功能执行/解除或程序运行的跳步
口上挡+LOCK锁定键:窗口群和窗口参数的锁定(禁止修改)和非锁定(容许修改),当PV测量值显示窗口参数闪烁时,表示窗口参数被锁定,禁止修改:按锁定键后,停止闪烁,表示锁定解除,允许修改.当参数修改后,按FND键确认,可再次接上挡LOCK键后,整个窗口群或子窗口被重新锁定(闪烁)
②参数设置:本系统参数设置如下见表14-2,其余参数设置请勿自行修改,如有改动请与厂家联系,否则有造成控制紊乱的可能.
表14-2
热电偶测量范围选择
SV
PANG
PV
PI8(根据现场所用的铂热电阻类型选择)
温度报警类型选择,首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,1按上挡+EXEC键SV、PV参数闪烁,OUT灯应由高亮变暗,温度控制仪停止工作,即可对参数进行设定:2按上挡+DISP键全部参数窗口(DISP灯亮),可对全局参数进行浏览;3按MODE键水平移动0-7窗口,选中“MD-4”窗口;4按PARA键垂直向下方向移动每个子窗口,选中“PANG”窗,5按∨、∧键即可对温度报警类型选择(下表14-3是热电偶测量范围代码)修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警类型选择.如要使温度控制仪工作,就再次按下上挡+EXEC键使SV、PV”参数停止闪烁,OUT再次变为高亮.
热电偶类型机量程选择代码表14-3
输入类型
代码
测量范围单位:℃
铂
热
电
阻
B双铂铑
1B
0-1800
R铂铑13-铂
2R
0-1700
S铂铑10-铂
3S
K1
4K1
-100-400
K2
5K2
0-800
6K3
0-1200
E镍铬-铜镍
7E
0-700
J
8J
T
9T
-199.9-200
N
10N
0-1300
11L
120r
0-2300
U(DIN43710)N
130
L(DIN43710)
14L
0-600
表14-4
温度报警类型选择
E1-M
DH(根据现场所需报警类型选择)
温度报警类型选择,首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,1按上挡+EXEC键SV、PV参数闪烁,OUT灯应由高亮变暗,温度控制仪停止工作,即可对参数进行设定:2按上挡+DISP键全部参数窗口(DISP灯亮),可对全局参数进行浏览;3按MODE键水平移动0-7窗口,选中“MD-6”窗口;4按PARA键垂直向下方向移动每个子窗口,选中“E1-M”窗(“E1-M”表14-5),5按∨、∧键即可对温度报警类型选择(下表14-5是温度报警类型代码)修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警类型选择.如要使温度控制仪工作,就再次按下上挡+EXEC键使SV、PV”参数停止闪烁,OUT再次变为高亮.
表14-5
报警方式
PHL
测量值上限绝对值报警
PLL
测量值下限绝对值报警
DH
测量值上限偏差值报警
DL
测量值下限偏差值报警
L-H
测量值上下限偏差值内
-HL-
测量值上下限偏差值外
SHL
设定值上限绝对值报警
SLL
设定值下限绝对值报警
表14-6
E2-M
温度报警类型选择,首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,1按上挡+EXEC键SV、PV参数闪烁,OUT灯应由高亮变暗,温度控制仪停止工作,即可对参数进行设定:2按上挡+DISP键全部参数窗口(DISP灯亮),可对全局参数进行浏览;3按MODE键水平移动0-7窗口,选中“MD-6”窗口;4按PARA键垂直向下方向移动每个子窗口,选中“E2-M”窗((“E2-M”表14-11),5按∨、∧键即可对温度报警类型选择(上表14-6是温度报警类型代码)修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警类型选择.如要使温度控制仪工作,就再次按下上挡+EXEC键使SV、PV”参数停止闪烁,OUT再次变为高亮.
表14-7
温度报警范围设定1
EV-1(超温报警)
DH(根据现场所需报警范围选择)
温度报警范围设定1,首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,按PARA键垂直向下方向移动每个子窗口,选中“EV-1”窗(“EV-1”表14-7),按∨、∧键即可对温度报警范围设定,修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警范围设定.
表14-8
温度报警范围设定2
EV-2(超温联锁)
***.*(根据现场所需报警范围选择)
温度报警范围设定,首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,按PARA键垂直向下方向移动每个子窗口,选中“EV-1”窗(“EV-2”表14-8),按∨、∧键即可对温度报警范围设定,修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警范围设定.
表14-9
温度设定
***.*
***.*(根据现场所需温度选择)
温度报警范围设定(表14-9),首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,按∨、∧键即可对温度报警范围设定,修改成所要参数后,按ENT键即完成对温度报警范围设定.
模拟遥控方式是DCS系统的—个必要的控制过程,此控制方式下可由DCS系统随意对温度控制仪PV值进行设定,要求现场温度控制仪上PV值设定请勿模拟遥控方式
表14-10
模拟遥控方式设定
(根据现场所需温度选择)
模拟遥控方式设定(表14-10),首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,按上档+REM键AT灯应点亮,模拟遥控方式选中.
自整定是对整个系统的加热曲线做一次识别过程,第一次正常运行设备时请勿必自整定,加热曲线重新设定后请勿必自整定,设备正常运转后请勿自整定.模拟遥控方式是DCS系统的—个必要的控制过程,此控制方式下可由DCS系统随意对自整定设定
表14-11
自整定设定
AT
OFF/ON
自整定设定(表14-11),首先应回到0-0窗口,任意一状态下RET键连续按两次即可,此时是实际值SV和设定值PV的显示,按上档+AT键AT灯应点亮,自整定开始,自整定自动完成无需操作调功器.
(2)面板/按键说明:见表14-12a表14-12b
表14-12a
表14-12b
浏览,返回上一层按。
(3)内控/外控
本机在“内控/外控”开关打向“内控’’时为本机工作状态,“内控”为在控制柜上进行KTY3Z的启停控制。按下控制柜上的“调功器启动”按钮,柜内起动继电器吸合,KTY3Z
控制板上的LOC、M端子接通,调功器LED应显示“G――*”即输入电位计或温度控制仪给定值,调功器工作,散热风机运行,可通过上下键进行浏览“U――*”、“R――*”、“S――*”、“T――*”、“P――*”、“C――*”即电压显示值、R相电流显示值、S相电流显示值、T相电流显值、功率显示值、输入给定值显示。按下“调功器停止”按钮,柜内起动继电器释放,KTY3Z控制板上的LOC、M端子断开,调功器LED应显示“STOP”控制器停止工作,散热风机延时停机。
外控:在“内控/外控”开关打向“外控”时为外控工作状态,由外部DCS信号控制KTY32的起停,当DCS信号触点闭合时,柜内起动继电器吸合,KTY32控制板上的LOC、M端子接通(调功器LED面板上应有相应的显示)调功器工作,散热风机运行;当DCS信号触点断开时,柜内起动继电器释放,KTY3Z控制板上的LOC、M端子断开(调功器LED面板上应有相应的显示)控制器停止工作,散热风机延时停机。
(4)自动/手动
自动:在“自动/手动’’开关打向“自动”时为自动工作状态,自动工作时KTY3Z调
功器的输入信号来自温度控制仪,调节温度控制仪LED面板SV行应显示“***.*”实际温度,高于800度无小数点;PV行应显示“***.*”设定温度即由DCS4至20MA决定,高于800度无小数点,14、15端子输出4至20MA电流信号,其输出功率调节由温度控制仪决定,调功器LED面板上应有相应的显示“G——*”。
手动:在“自动/手动”开关打向“手动’’时为手动工作状态,手动工作时KTY3Z调
功器的输入信号来自控制柜面板上的电位器,其输出功率调节由电位器给定决定(LED面板上应有相应的显示)
5、通电前检查、运行检查电源输入输出端是否正确,接地是否可靠,确认无误即可供电运行。按下合闸按钮开启主电源空气开关,控制柜主回路上电,温度控制仪上电自检,电源电压表有相应的电压指示,电源指示灯亮,此时,按工艺要求对温度控制仪进行参数设置(设置步骤见:温度控制仪调节)。设置好参数后,开启控制回路电源空气开关QF2,柜内条功柜上电自检并停在STOP状态下,调功柜上停止指灯亮,此时,对调功器设置参数(设置步骤见:调功器调节),配套产品出厂时已设置好。设置好参数后,可运行调功柜,运行前应检查面板电位时是否停留在最小位置,将选择开关分别置于“手动、本地’’确认无误后可运行调功柜,按下启动按钮,停止指示灯灭,启动指示亮,风机运行,柜内调功器显示(G――*’’调功柜输出,三相电流表应有指示且三相平衡(注:G――*’’等于零时电流表无电流指示),此时“G――*’’值应随电位计改变而改变。一切正常后可停下调功装置¨即按下停止按钮),将选择开关分别置于“外控、自动”面上启动、停止按钮失效,可通过远程端口对调功装置进行启动、停止控制,同时DCS4—20MA信号输入有效。
6、安装调试实例
1、开机后可能出现的不正常情况
(1)启动后不投励。现象:启动后十15V灯不亮,定子电流大于正常值,cosΦ滞后严重,励磁电压(流)无指示,电机经10~20秒自动跳闸。
处理;①检查引自投励插件的引入电阻2R是否断线。
③检查投励插件7T、8T双稳电路是否正常翻转。
④检查投全压继电器是否动作(QYJ)。
⑤检查投励插件脉冲变压器的二极管是否击穿。
⑥检查给定插件1KG是否故障。
(2).启动时立即跳闸
处理:①电机速断保护定值是否配合不当
②快熔动开关是否误接触
(3)启动跳闸并伴有LZK跳闸
处理:①绝缘是否良好,有无短路现象
②更换瞬时脱扣整定值较高的LZK
(4)启动后励磁电流居高不下。现象:电机启动正常,励磁电流(压)偏大不下,调励磁调节电位器无作用。
处理:①检查状态插件中的强励孔电位,如为0V,则为强励未返回,更换状态插件。
②检查给定插件Usc2输出及Uscl,如Usc2大于52V,则更换给定插件,并检查给定插件中的2T、3T是否损坏。
(5)投励后发出励磁故障信号
处理:在检查风机单元,风机故障灯不亮,失控灯不亮,直流电源指示正常后,检查灭磁单元中的CJJ是否故障。
2、运行中的故障
(1)灭磁单元电压表指示偏低,小于300V
处理:检查DBC输出电压~150V、一250V正常,应即将电容箱开关打检查位,检查灭磁单元中的整流桥二极管有无击穿。
(2)运行中励磁电流偏移正常值,未失控,5W可调,测Usc2偏移正常值。
处理:检查给定插件中的2T、3T是否故障。
(3)失控灯亮但并未失控,5W仍调节良好
处理:检查失控引入电阻13R是否断线。
(4)几种运行情况下的分析:
KTY3Z调功柜具有多种故障保护功能。出现故障时,调功柜会自动保护,同时显示故障代码,维护人员可以根据故障代码确定故障范围,作相应出理对策。如显示板无显示,首先检查仅限电源保险FU1是否熔断,再检查控制板之间的连接线缆。见表14-13、14-14
HHHH
热电偶断线,铂电阻输入A端断线,直流输入测量值超出量程上限10%
LLLL
盲流输入测量值低于量程下限10%
CJHH
执申,偶冷端超出+80℃
CJLL
执电偶冷端低于—20℃
B---
铂电阻输入B端断线、或A和B端都断线
HBHH
加执黑拾测申:流倌超寸量程上限10%
HBLL
加执果枪测电流值低于量程下限10%
----
短坐招警临测设置窗口设置为OFF时出现,不作为错误信息
调功柜面板温度控制仪显示表14-13
调功柜柜内显示表14-14
故障代码
故障名称
故障情况
处理办法
E-02
电源断相
进线电源断相
(1J输入三相电源是否断相;
(2)输入三相电源是否平衡;
(3)接插件是否接触良好。
E-05
过流
负载短路或过载
(1)输出侧有无短路(相间短路及对地短路);
(2)所选型号是否与负载匹配。
E-07
过热
散热系统故障
(1)散热风机是否正常,控制板上FU2是否熔断,风道是否堵塞;