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        高壓軟器在低濃磨漿機(jī)的應(yīng)用

        2019-08-22 09:53:52蔣鯨峰
        卷宗 2019年19期
        關(guān)鍵詞:可控硅電機(jī)

        蔣鯨峰

        摘 要:高壓大功率電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式,傳統(tǒng)為以電抗器降壓?jiǎn)?dòng)為主,該法電抗器占用空間大,安裝布置要求高,對(duì)設(shè)備保養(yǎng)要求較高。當(dāng)前,隨著電力電子技術(shù)的快速進(jìn)步,出現(xiàn)以控制可控硅導(dǎo)通為代表的新一代軟啟動(dòng)方式,逐漸被制漿造紙行業(yè)廣泛應(yīng)用。廣西金桂漿紙業(yè)BCTMP車間有4臺(tái)低濃磨漿機(jī),功率分別為3150KW,頻繁啟動(dòng)且為重載類型,為減少電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,設(shè)計(jì)使用了高壓軟啟動(dòng)方式。本文主要介紹在制漿造紙行業(yè)高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)原理,組成,優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用中保養(yǎng),故障處理,巡檢主要事項(xiàng),系統(tǒng)優(yōu)化改善等進(jìn)行討論。

        關(guān)鍵詞:高壓軟啟動(dòng)器;可控硅;電機(jī)

        1 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)原理、組成及功能

        1.1 高壓軟啟動(dòng)器簡(jiǎn)介

        當(dāng)前市場(chǎng),高壓軟啟動(dòng)器采用整機(jī)結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì),系統(tǒng)簡(jiǎn)潔,維護(hù)方便,安全性能更高,同時(shí)一體化設(shè)計(jì)可以加快設(shè)備的投運(yùn)進(jìn)度,縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試周期。軟啟動(dòng)器采用單元模塊化設(shè)計(jì),核心部件為---可控硅,采用模塊化設(shè)計(jì),故障時(shí)可直接更換,操作簡(jiǎn)單方便。多語(yǔ)言人機(jī)操作界面可以讓現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員更直觀全面的監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行轉(zhuǎn)態(tài),對(duì)電機(jī)啟動(dòng)功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,使得設(shè)備啟動(dòng)符合不同的負(fù)載要求,它具有故障分析記錄功能,縮短故障處理時(shí)間,減小故障處理時(shí)間。高壓軟啟動(dòng)器主要用于設(shè)備啟動(dòng),當(dāng)啟動(dòng)完成時(shí),將切換至旁路真空接觸器。尤其適合于電網(wǎng)容量小,電機(jī)啟動(dòng)困難的場(chǎng)合。

        1.2 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)原理

        高壓軟啟動(dòng)主要原理是一種利用可控硅導(dǎo)通角,是用微處理器和大功率可控硅間閘管相結(jié),改變間閘管的輸出電壓來(lái),來(lái)達(dá)到電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)的目的。既能降低啟動(dòng)沖擊,又能可靠啟動(dòng),其簡(jiǎn)化的電路相當(dāng)于三相全橋式整流電路串入電源和電動(dòng)機(jī)之間。

        1.3 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)組成

        高壓軟啟動(dòng)系統(tǒng)可分為高壓電源系統(tǒng),軟啟動(dòng)系統(tǒng),控制系統(tǒng)組成。其中高壓電源系統(tǒng)主要作用是為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行提供電力電源,國(guó)內(nèi)常用的有6KV,10KV電壓等級(jí),由電源饋線柜實(shí)施斷送電。軟啟動(dòng)系統(tǒng)是啟動(dòng)器的核心,主要由電力電子元件組成,包括可控硅,吸收電阻,電容,觸發(fā)板卡。容量越大,可控硅數(shù)量越多,相應(yīng)的電阻電容觸發(fā)板卡也增加??煽毓栝y組是軟啟動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵元件,可控硅質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定閥組的質(zhì)量??刂葡到y(tǒng)是由控制器組成,它是軟啟動(dòng)器核心控制單元,既要協(xié)調(diào)可控硅的控制,又要實(shí)現(xiàn)電機(jī)及軟啟動(dòng)器本身的各種保護(hù)功能。同時(shí)實(shí)現(xiàn)與上位DCS系統(tǒng)的通訊,實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量啟動(dòng)停止的控制,以及電流電壓等模擬量的監(jiān)控顯示??刂破骺梢詫?shí)現(xiàn)本地遠(yuǎn)程切換,本地啟動(dòng)/停止,故障復(fù)位命令均可在控制器上實(shí)現(xiàn)。通過(guò)控制器參數(shù)設(shè)置,主要參數(shù)有電機(jī)電壓,電機(jī)額定功率,額定轉(zhuǎn)速,額定電流,電機(jī)極數(shù)??筛鶕?jù)不同的負(fù)載,調(diào)整啟動(dòng)初始電壓,加速時(shí)間,旁路切換電流值等,使得設(shè)備加速更加平滑,減少啟動(dòng)過(guò)程對(duì)負(fù)載的沖擊,啟動(dòng)特性相對(duì)于電抗啟動(dòng)更柔和平穩(wěn),減低對(duì)電網(wǎng)及其他負(fù)載的沖擊。

        1.4 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)功能

        保護(hù)控制器可以提供各種不同的保護(hù)功能,如過(guò)流保護(hù),過(guò)載保護(hù),接地保護(hù),缺相保護(hù),接地保護(hù),欠/過(guò)壓保護(hù)等保護(hù)功能,設(shè)備在故障前,可以得到專業(yè)可靠的保護(hù),第一時(shí)間切斷工作電源,確保設(shè)備安全,減少重大經(jīng)濟(jì)損失??刂破骱烷y組單元之間采用光纖通訊,保證控制系統(tǒng)和高壓電源之間在電氣上的完全隔離,使得系統(tǒng)具有極高的安全性和抗干擾能力。

        2 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用

        2.1 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)的應(yīng)用情況

        下面談一談軟啟動(dòng)器在現(xiàn)場(chǎng)工所實(shí)際運(yùn)行情況,在廣西金桂漿紙業(yè)有限公司,BCTMP制漿車間,低濃磨機(jī)配套的電機(jī)功率為3150KW,電機(jī)額定電壓為6KV,由于場(chǎng)地受限,設(shè)計(jì)選型時(shí),選用國(guó)產(chǎn)西安西馳CMV高壓軟啟動(dòng)柜,截止目前已運(yùn)行7年,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,證明高壓軟啟動(dòng)系統(tǒng)用于制漿造紙低濃磨設(shè)備啟動(dòng)時(shí)可行的。該系統(tǒng)主要是由6kv電源柜,以及軟啟動(dòng)柜組成,運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)傳輸至上位DCS系統(tǒng),DCS系統(tǒng)提供通過(guò)硬接線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)停止。現(xiàn)場(chǎng)配設(shè)急停按鈕箱,以保證緊急情況可以及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行斷電停運(yùn)。

        2.2 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)的保養(yǎng)

        設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定是保證工藝連續(xù)運(yùn)行的前提,故障率的降低能為公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。該軟啟動(dòng)系統(tǒng),故障率低,保養(yǎng)簡(jiǎn)單方便。由于軟啟動(dòng)系統(tǒng)主要是由是電力電子產(chǎn)品組成,平日保養(yǎng)主要對(duì)電阻以及電容的值的監(jiān)測(cè),當(dāng)阻容值變化超過(guò)一定范圍時(shí),需要對(duì)相應(yīng)的電阻或電容進(jìn)行更換,以提前預(yù)防故障的發(fā)生,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。為提高軟啟動(dòng)系統(tǒng)壽命,需要對(duì)配電室室內(nèi)環(huán)境增設(shè)空調(diào)以及除濕設(shè)備,提高設(shè)備運(yùn)行環(huán)境,增強(qiáng)電子元器件壽命,進(jìn)而降低備品備件庫(kù)存,節(jié)約維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

        2.3 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)的檢測(cè)

        軟啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程如果檢測(cè)到故障,控制器會(huì)及時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào),分開(kāi)電源,第一時(shí)間保證電機(jī)設(shè)備的安全。現(xiàn)場(chǎng)電工通過(guò)控制器故障記錄可以查詢到當(dāng)前故障以及部分歷史故障信息,便于快熟鎖定故障位置,對(duì)癥下藥,減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。常見(jiàn)的故障有過(guò)流保護(hù),接地保護(hù),欠壓保護(hù),過(guò)載保護(hù)等,可根據(jù)不同的故障信息,檢查不同的因素。例如:若顯示過(guò)流保護(hù),現(xiàn)場(chǎng)電工檢查電機(jī)絕緣,排除電機(jī)故障;若顯示欠壓保護(hù),現(xiàn)場(chǎng)電工主要檢查系統(tǒng)電壓檢測(cè)的相關(guān)因素;若顯示接地保護(hù),則主要檢查系統(tǒng)對(duì)地絕緣相關(guān)因素;若報(bào)過(guò)載保護(hù),則主要檢查負(fù)載側(cè)的因素,如進(jìn)料情況,濃度,磨機(jī)間隙大小等。

        2.4 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)的巡檢

        實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,維護(hù)運(yùn)行電工會(huì)每天對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行巡檢,巡檢主要內(nèi)容參考如下:

        1.檢查室內(nèi)溫度濕度是否合格

        2.檢查綜保是否正常運(yùn)行或報(bào)警燈

        3.檢查是否有放電聲/異響/異味

        4.檢查馬達(dá)保護(hù)器是否正常運(yùn)行或報(bào)警燈

        5.檢查是否有放電聲/異響/異味

        6.檢查電纜是否有鼓包,壓扁,滲油,異常發(fā)熱,老鼠啃咬跡象。

        巡檢工具主要有測(cè)溫槍,聽(tīng)音棒,合格標(biāo)準(zhǔn)參考如下:

        1.溫度26°以下,濕度60%以下。

        2.報(bào)警燈無(wú)報(bào)警。

        3.盤(pán)柜無(wú)放電聲,無(wú)異響,無(wú)異味。

        4.馬達(dá)保護(hù)器無(wú)報(bào)警

        5.電纜無(wú)鼓包,壓扁,滲油,無(wú)發(fā)熱,無(wú)老鼠啃咬。

        2.5 高壓軟啟動(dòng)器系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化

        系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化展望,在實(shí)際使用過(guò)程中,電容電阻值的變化導(dǎo)致的故障占比較高,而保養(yǎng)人力有限,人工檢查元件數(shù)值容易出錯(cuò)且時(shí)間消耗太長(zhǎng),對(duì)于該檢測(cè)項(xiàng)目,建議在控制面板上增設(shè)元件阻值檢測(cè)系統(tǒng),將該部分元器件阻值信息實(shí)時(shí)顯示在控制面板上,就能減少大量的檢測(cè)時(shí)間,提前預(yù)防故障,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        電力電子技術(shù)是工業(yè)進(jìn)步標(biāo)志之一,隨著工業(yè)化的推進(jìn),我國(guó)工業(yè)水平逐步提高,電力電子技術(shù)也正正發(fā)展壯大。軟啟動(dòng)器用于大功率電機(jī)啟動(dòng)中,運(yùn)行可靠,維修方便,能減少故障率,提高工藝連續(xù)運(yùn)行效率,有效降低機(jī)械沖擊力 ,提高設(shè)備使用壽命,屬于未來(lái)工業(yè)用戶重要選擇方案。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]常雨芳.高壓大功率電動(dòng)機(jī)自耦磁控軟啟動(dòng)方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2013.

        [3]張蕊萍,趙峰.項(xiàng)目教學(xué)在電機(jī)學(xué)教學(xué)中的研究與實(shí)踐[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2010-04-029.

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