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        石泉水電廠壩內(nèi)深井泵ATS48軟啟動器除潮功能的實施

        2017-02-21 20:00:55和凱
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年35期
        關(guān)鍵詞:石泉

        和凱

        摘 要:文章敘述了ATS48軟啟動器電機預(yù)熱功能在陜西石泉電站壩內(nèi)深井泵改造上的應(yīng)用,對于高寒、潮濕地區(qū)的電機具有很好的除濕功能,確保電機干燥。

        關(guān)鍵詞:石泉;深井泵;ATS48;電機預(yù)熱

        1 概述

        ATS48軟啟動器是目前施耐德主流推廣的軟啟動器系列。產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠,且具有獨有的轉(zhuǎn)矩控制方式、全面完善的保護功能、豐富的通訊功能、齊全的各項認證、可內(nèi)三角連接、豐富的I/O端子等功能和特點,在電力、工礦、污水處理、建筑市政、石油化工、航海等許多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,目前該產(chǎn)品全球市場占有率位居前列。文章就是介紹ATS48電機預(yù)熱功能在陜西石泉水電廠壩內(nèi)深井泵改造上的應(yīng)用。施耐德ATS48軟起電機預(yù)熱功能一般用于防治電機凍結(jié)或防止可能導(dǎo)致冷凝的溫度變化,對于高寒、潮濕地區(qū)的電機具有很好的除濕功能,確保電機干燥。當邏輯輸入端激活時,一個可調(diào)的電流將在一段延時后通入電機,該延時可以在 0 到 999s 之間設(shè)定。此電流對電機在備用時進行加熱但不會使其運轉(zhuǎn),以達到避免受潮導(dǎo)致電機絕緣下降的目的。

        2 改造的必要性

        由于石泉水電廠是建廠40余年的老電廠,壩內(nèi)廊道滲漏水嚴重,環(huán)境潮濕,易結(jié)露。電動機長時間處于該潮濕環(huán)境中,電動機及電纜本體結(jié)露潮濕,導(dǎo)致線圈絕緣阻值降低甚至會降到零,此時應(yīng)該對電動機進行干燥處理,從而使絕緣電阻,吸收比達到規(guī)定值,如果貿(mào)然投入運行,就有可能使電機線圈絕緣擊穿。因此,必須加設(shè)一定的除潮除濕設(shè)備,以確保新?lián)Q設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。建廠以來為緩解電機潮濕現(xiàn)象,在壩內(nèi)深井泵處安裝了多套加熱板,以長期投入加熱,提高環(huán)境溫度,降低環(huán)境濕度來避免電機出現(xiàn)受潮現(xiàn)象,但因電動機外殼隔絕原因?qū)е滦Ч话?,且加熱板長期投入,時常損毀,且用電安全難以得到保證,故需從源頭解決該問題。

        3 改造方案

        在壩內(nèi)深井泵的技術(shù)更換改造過程中,針對深井泵電動機工作環(huán)境潮濕,電動機及電纜本體結(jié)露潮濕的現(xiàn)象嚴重,必須加設(shè)一定的除潮除濕設(shè)備。以確保設(shè)備的安全長期穩(wěn)定運行。由于現(xiàn)場條件有限,不可能增加一套專用的除濕裝置為深井泵除濕,但原有控制設(shè)備電機啟動控制器件采用施耐德公司生產(chǎn)的ATS48系列軟啟動器,該軟啟動器功能強大,具備電機加熱功能,只需要對電氣回路進行簡單的改造和對軟啟動進行軟件設(shè)置,即可實現(xiàn)該功能。

        選取壩內(nèi)深井泵控制柜內(nèi)備用繼電器,設(shè)置為開出可控制點,通過PLC程序控制該點,選取該繼電器的一對開節(jié)點接入圖1CLA所畫端子(X1:23及X1:24)。當程序判斷為目前可投入電加熱功能時,驅(qū)動繼電器動作,進而啟動CLA電加熱功能,此時軟啟動器輸出兩項較小電流,以達到加熱的目的。當有啟動命令或人為控制需退出電加熱功能時,程序?qū)懭胱詣咏獬娂訜崦?,繼電器斷開,CLA電加熱命令解除。

        4 控制原理

        選取壩內(nèi)深井泵控制柜內(nèi)備用繼電器作為除濕繼電器,當深井泵自動停止運行后,延時2個小時(可根據(jù)現(xiàn)場的不同情況進行程序設(shè)定),除濕繼電器輸出動作,自動啟動控制柜內(nèi)ATS48軟啟“電機預(yù)熱”程序,電動機通過預(yù)先設(shè)定的預(yù)熱電流(預(yù)熱電流可通過軟起動器進行電流大小設(shè)定,具體設(shè)定方法可參考ATS48軟起動器使用說明書),與此同時除濕繼電器驅(qū)動屏柜上的“電機通電”指示燈點亮,以達到設(shè)備監(jiān)視的要求。當電機收到啟動命令時,電機預(yù)熱功能退出,電機開始正常運行啟動。

        如圖1所示為軟啟動器的控制原理圖,X1:23和X1:24端子為電機預(yù)熱的啟動端子,通過PLC的控制節(jié)點輸出。X3:9和X3:10端子為PLC啟停電機的端子,同時啟動旁路接觸器帶電。電機在電加熱狀態(tài)時,帶有一定的不平衡的小電流,但此不會使其運轉(zhuǎn),所以要保證啟動電機運行的回路和電機預(yù)熱回路要分開設(shè)計,采用不同節(jié)點輸出。

        電機預(yù)熱功能從電機停止運行后,延時兩個小時,啟動控制柜內(nèi)電機除濕繼電器,電機預(yù)熱開始,與此同時,屏柜上的電機通電指示燈點亮,可方便運行人員直觀監(jiān)視電機是否處于預(yù)熱狀態(tài)。

        當電機收到啟動命令時,電機預(yù)熱功能在PLC程序中退出,撤除小電流,電機開始正常運行啟動。

        電機預(yù)熱功能啟動需要對應(yīng)的啟動柜的把手打在自動狀態(tài),且電機處于停止狀態(tài);電機預(yù)熱過程中和電機運行過程中,啟動柜的電機通電指示燈都會點亮,其他狀態(tài)過程中電機通電指示燈會熄滅。電機預(yù)熱過程中,由于電機中有電流通過,嚴禁對電機進行測絕緣操作,如果需要測絕緣,需把把手切到切除位置,同時斷開控制柜和啟動柜的動力電源,待測絕緣完畢后,依次合上動力電源,控制電源,把手切到自動狀態(tài),恢復(fù)各電機的自動運行方式。

        5 改造效果

        摒棄了傳統(tǒng)的電加熱板加熱方式。此次改造,控制回路本身并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設(shè)備在回路和軟啟動器的功能設(shè)置上均未考慮到環(huán)境除潮和除濕。這次通過PLC與軟啟動器及外圍邏輯接線在時間和功能上的完美搭配,不費一分錢的額外開支,實現(xiàn)了除潮除濕功能,經(jīng)濟適用,也給以后在此類設(shè)備面臨此工作環(huán)境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。改造如今,壩內(nèi)深井泵運行兩年的時間,運行穩(wěn)定,功能可靠。此次壩內(nèi)深井泵改造,設(shè)備制造廠家最初并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運行帶來極大影響這一因素。針對這一情況,現(xiàn)場安裝調(diào)試人員對廠家提出整改要求和實施思路,首次開發(fā)實施了ATS48軟啟動器"電動機預(yù)熱"除潮功能,設(shè)置預(yù)熱電流水平,通過ATS48軟啟器設(shè)定程序和外圍巧妙的邏輯接線,自動實現(xiàn)對電動機進行加熱除潮除濕,起到保護電動機絕緣的作用。而以往傳統(tǒng)的電加熱板對于空氣除濕除潮作用有限,且時常損壞,需要更換,既浪費能源,還需人為手動干預(yù)。

        此次改造,控制回路本身并未考慮到環(huán)境潮濕對設(shè)備的安全運行帶來極大的影響這一因素。很多諸如此類的設(shè)備在回路和軟啟動器的功能設(shè)置上均未考慮到環(huán)境除潮和除濕。這次通過PLC與軟啟動器及外圍邏輯接線在時間和功能上的完美搭配,不費一分錢的額外開支,實現(xiàn)了除潮除濕功能,經(jīng)濟適用,也給以后在此類設(shè)備面臨此工作環(huán)境時的除潮除濕提供了很好的借鑒。

        參考文獻

        [1]ATS48軟啟動器用戶手冊[Z].

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