斗輪機電控設備安裝、調試的探討

黃漢根

(射陽港發電有限責任公司，江蘇 鹽城 224346)

斗輪機電控設備安裝、調試的探討

黃漢根

(射陽港發電有限責任公司，江蘇 鹽城 224346)

簡單介紹了斗輪機基本結構和工作原理，重點闡述了電氣系統配置、安裝、試驗和調試等方面的技術要求，提出了一些合理化建議。

配置;變壓器;控制柜;電纜;試驗;調試

1 概述

我公司三期2x660MW機組工程配置的兩臺DQ1000/2000.35懸臂式斗輪堆取料機，是一種大型、連續、高效的散狀、粒狀物料堆取作業的設備，具有單向堆料，折返取料功能。

1.1 斗輪機的結構

斗輪堆取料機由行走機構(6*7.5kW)、回轉機構(2*11kW)、俯仰機構(15kW)、斗輪取料機構(75kW)、懸臂膠帶輸料機構(110kW)、尾車機構等機構組成，與之配套了集中潤滑裝置、檢測裝置、限位裝置，在尾車上還裝有動力、控制電纜卷筒、電氣室及灑水系統的水源裝置。這些機構和裝置必須有相應的電控設備來控制，才能實現手動、手動聯鎖、半自動堆料和取料作業。

圖1

1.2 斗輪機的工作原理

1.2.1 堆煤作業

堆煤作業時，尾車處于堆煤狀態，系統膠帶機送來的煤經尾車(系統膠帶機)、尾車頭部落煤斗轉運到中部煤斗，再輸送到懸臂膠帶機上，然后拋向儲煤場。臂架的上仰和下俯可實現高、低位的堆煤;臂架回轉實現左右煤場及煤場寬度的堆煤;大車行走則實現軌道長度方向的堆煤。

1.2.2 取煤作業

取煤作業是按分層取煤的工藝進行的，必要時也可以進行斜坡取煤。尾車處于取煤狀態，斗輪機構上的斗子挖取煤場上的煤，卸至懸臂膠帶機上，再由懸臂膠帶機傳送至中部落煤斗，經系統膠帶機輸出。臂架的上仰和下俯可實現高、低位的取煤;臂架回轉實現左右煤場及煤場寬度的取煤;禁止只靠大車行走取煤。

2 電氣系統

2.1 動力電源

三期斗輪機電源，由6kV 50Hz高壓通過磁滯式(赫杰姆)電纜卷筒供電。6kV 50Hz高壓上機后，通過動力變壓器HV2T1(6/0.4kV 500kVA)變壓后輸出的380V 50Hz電壓經過1×1低壓電氣柜內的隔離開關V2QS1及框架式空氣斷路器V2Q1后作為低壓動力電源，供給各驅動機構的電動機運行。

2.2 控制電源

6kV50Hz高壓上機后，經過控制、照明變壓器HV1T1(6/0.4kV 30kVA)輸出的380V 50Hz三相電源，經過1×1低壓電氣柜內的隔離開關V1QS1后作為整機控制、照明、檢修及集中潤滑電源。

2.3 系統配置

電氣系統的配置控制設備主要分布于電氣室和司機室內。電氣室為箱式結構，安裝于斗輪機尾車平臺上，司機室安裝于回轉機構平臺上。電氣室分為高壓室和低壓室，司機室內有左、右聯動臺、監控裝置及遠程控制設備等。

圖2

2.3.1 高壓室

(1)控制變壓器HV1T1;(2)動力變壓器HV2T1;(3)1×0(A)高壓電氣柜:高壓進線回路;(4)1×0(B)高壓電氣柜:高壓饋電回路。

2.3.2 低壓室

(1)1×1低壓電氣柜:低壓電源回路;(2)1×2低壓電氣柜:PLC主站、輔助控制回路;(3)1×3低壓電氣柜;大車行走、電纜卷筒、夾軌器;

(4)1×4低壓電氣柜;回轉、變幅控制回路;(5)1×5低壓電氣柜:斗輪、懸臂膠帶控制回路。(6)1×6低壓電氣柜:尾車變換、灑水、中部料斗擋板、中部導料槽、斗輪導料槽控制回路。

2.3.3 司機室

(1)2×1左操作臺:布置有儀表、操作開關等

①儀表:6kV高壓上機電源指示;

②指示燈:高壓電源合閘指示、高壓電源分閘指示;

③帶燈按鈕:控制電源合閘指示、控制電源分閘指示;

④帶燈按鈕:動力電源合閘指示、動力電源分閘指示;

⑤按鈕:夾軌器夾緊、夾軌器放松;

⑥按鈕:照明電源合閘、照明電源分閘;

⑦鑰匙開關:控制電源合閘、分閘;

⑧主令開關:雨刷器運行、停止;

⑨主令控制器:大車前進、停止、后退控制。

(2)2×2右操作臺:布置有操作開關

①蘑菇按鈕:急停按鈕(事故緊急停機按鈕);

②轉換開關:堆取料控制(堆料、停止、取料控制);

③轉換開關:操作方式選擇(單動、聯動、半自動);

④轉換開關:尾車變換控制(堆料變換、停止、取料變換);

⑤按鈕:啟車報警、信號復位;

⑥按鈕:變幅油泵運行、停止控制;

⑦主令開關:大車高、低速選擇;

⑧主令開關:系統聯鎖(聯鎖、解鎖);

⑨主令控制器:回轉(左轉、停止、右轉);

⑩主令控制器:變幅(上仰、停止、下俯);

○11蜂鳴器:故障報警。

(3)2×3低壓控制柜:PLC遠程從站、輔助控制回路可編程終端PT:用于設備監控。

①狀態畫面:顯示斗輪機運行過程中各機構的運行狀態;

②限位畫面:顯示斗輪機運行過程中各機構保護限位的動作;

③故障列表:顯示當前故障報警列表;

④參數設定:半自動堆料過程中起升次數、回轉次數的設定，半自動過程中的手動干預、解除按鈕;

⑤電流指示:懸臂膠帶電機、斗輪電機、大車電機、回轉電機的電流顯示;

⑥數碼顯示:顯示大車行走距離、回轉角度、變幅角度;

⑦單動控制:懸臂膠帶、斗輪、中部料斗擋板、中部導料槽、斗輪導料槽、油加熱器的單動控制。

圖3

2.4 斗輪機電控設備安裝

2.4.1 電纜卷筒的安裝

電纜卷筒的安裝精度應符合圖4和表1的規定。

圖4

表1

2.4.2 電纜敷設遵循原則

(1)動力電纜不得有中間接頭，如不得已，須有密封的接線箱;

(2)設備外部電纜必須沿電纜橋架或鍍鋅穿線管敷設，到用電部位后用鍍鋅穿線管或軟管(配有接頭)接出。盡量采用封閉式結構。在易積水及有油污的地方均采用角鋼支撐;

(3)電纜在有變幅及回轉處，應留有足夠的余量;(4)管內絕緣導線不得有中間接頭;

(5)絕緣導線的接頭和分支處應設分線盒，室外接線盒須防水，線上應有護套;(6)電纜接線端應加銅接線鼻子，并且燙錫口;(7)導電用的螺栓、螺母、墊圈應采用銅制或熱鍍鋅的;

(8)導線的曲率半徑在固定處應不小于其外徑的五倍，在活動處應不小于其外徑的八倍;(9)電纜在與其接線處的長度應留有適當余量。(10)電纜首末端及轉彎處應有標牌(始、末端名稱及電纜規格型號)，編號應與設計圖樣相符;

(11)如用線槽敷設電線、電纜走線槽內部必須留有1/3的空間的余量;

(12)電線管用管夾固定時，管夾間距L由管子外徑D確定。當D＜35mm時，L≤1.5m;當 D≥35mm時，L≤2.5m。

2.4.3 二次回路接線

(1)二次接線應嚴格按圖施工，接線應正確、牢固，接觸良好;

(2)二次接線工藝應美觀，整齊，符合規范要求;(3)芯線標號應正確，齊全，且清晰不褪色;

(4)控制電線截面積不低于1.5mm2，每個接線端子接一根導線，不超過兩根線;

(5)控制電纜屏蔽接地必須可靠，二次回路絕緣良好。

2.4.4 電氣柜的安裝

電氣柜的安裝要做好基礎槽鋼的安裝，必須符合下列要求:基礎槽鋼安裝全長不直度應不大于5mm，水平度應不大于5mm，基礎中心線誤差應在±5mm范圍內。

(1)柜體就位前應將安裝場地清理干凈，開始安裝工作;

(2)安裝時，先按安裝圖規定的順序將柜體安裝位置作好標記，再用人工將其搬到安裝地點，然后再精確地調整第一塊柜體，最后以其為標準調整其他各柜的位置;

(3)認真調整柜體的垂直度，垂直度要控制在柜體總高度的1.5‰之內;

(4)在調整過程中，要整體考慮相鄰各柜體之間的頂部水平誤差和面部的不平度.相鄰兩柜的頂部水平誤差要小于或等于2mm，使整列各柜之間的部最大水平誤差不大于5mm，使相鄰兩柜面的水平度不大于1mm。相鄰兩柜的頂部水平不大于1mm，使整列柜的各柜面不平度最多不大于5mm。

2.4.5 接地

(1)設置完整的接地系統，包括工作接地、保護接地、管道接地等;

(2)對地電壓超過36V時，正常不帶電的金屬外殼和照明變壓器低壓側應作保護接地;

(3)回轉上部的接地，不能用回轉軸承接地;

(4)整機的接地可以通過軌道實現，軌道需多處重復接地，接地電阻應小于4Ω;

(5)具有整體金屬結構的部分，其金屬構架可用作接地干線;當金屬外殼與構架緊密接觸時，不必再裝接地線，但電壓大于1kV的地方必須加裝接地線;

(6)接地導線的載流容量應不小于引至該設備主回路導線載流容量的一半;接地線的最小截面采用裸銅線時不得小于4mm2。

2.5 電氣試驗

(1)試驗時應嚴格執行有關電氣安全操作規程，接電前全面檢查電氣線路，其絕緣電阻必須大于10MΩ以上;

(2)高壓部分按高壓設備預防性試驗標準進行;

(3)先進行不帶負荷的電氣線路操作試驗，然后分別作各機構的帶載試驗;

(4)試驗結果要求控制操作正確、動作靈活、聯鎖、安全保護準確可靠，照明線路良好;電機、電氣元件與線路的溫升不得超過允許值，接地良好，司機室儀表盤顯示準確;

(5)司機室、電氣室應設絕緣膠墊;

(6)半自動試驗。

半自動試驗，首先對傳感器進行試驗，各傳感器的準確性和可靠性是半自動試驗和運行能否正常的決定性因素。

(1)料位檢測器:按說明書試驗檢測器工作及顯示準確性;

(2)核實行走、回轉、俯仰位置傳感器顯示準確性。(3)堆、取料半自動試驗

按半自動程序進行空負荷堆、取料試驗，要求動作平穩，位置準確，能達到額定的出力要求。

2.6 調試

在完成斗輪機6kV受電后，試驗工作結束后(有些工作是交叉進行的)，可依次進行斗輪機各機構機械、電氣空載調試及試運行。

(1)控制電源操作調試

進行絕緣檢查及短路檢查后，合上控制電源總開關，在司機室內分別進行控制電源的合、分閘操作，并確認控制電源合、分閘指示是否正確，同時檢測各直流電源工作(輸出電壓)是否正常。

(2)動力電源操作調試

進行絕緣檢查后，合上動力電源開關，分別在電氣室電源柜和司機室操作臺上進行動力電源合分閘操作，并確認高壓合分閘指示是否正確。

(3)手動操作方式調試

①控制回路試操作

在各機構主動力電源斷開的情況下，依次進行各機構控制回路試操作。檢查控制電纜接線、控制回路接線正確性及絕緣，然后進行試操作，檢查電器元件動作是否正確。

②空載調試

(a)檢查電機、電機電纜、主回路絕緣;

(b)檢查主回路及電機接線;

(c)合上主回路斷路器;

(d)操作各機構，檢查電機的方向、制動器的制動效果，并調整制動器;

(e)試驗各機構位置、保護限位開關及傳感器;

(f)測量電機的啟動電流、空載電流并作記錄。

(4)PLC聯動方式調試

①檢查PLC接線正確性，然后通電，輸入程序;

②操作大車行走(工頻)、回轉(工頻)、變幅、堆取料開關，檢查各機構動作是否正確;

③檢查變頻器接線及絕緣，通電設定控制參數;

④分別將大車行走、回轉投入變頻，并調整頻率設定裝置，檢查變頻運行方向及速度調節是否正確;

(5)PLC半自動調試

①按取煤工藝調試半自動取煤程序;

②檢查變頻回轉是否按1/COSФ方式運行;

③按堆煤工藝調試半自動堆煤程序;

④檢查觸摸屏顯示及輸入數據是否正確。

(6)空載試驗

電氣系統、液壓系統檢查、試驗后，須進行不少于2小時的空負荷連續運轉。人為動作皮帶跑偏開關及緊急拉線開關，進行跑偏及急停試驗，皮帶運動平穩可靠、不跑偏、不打滑;各機構電動機電流正常、振動在誤差范圍內，電機無異常聲音，不嚴重發熱等。

(7)負荷試車

①在空負荷試運轉試驗后，進行不少于6小時的部分負荷運轉(25% ～50%負荷)。

②部分負荷試車后進行滿負荷試車。試驗項目與內容見表2。

表2

試驗結果要求:運動平穩可靠，電機電流正常，性能參數達到設計要求。軸承外殼溫升不得大于40℃，其最高溫度不得超過80℃，各處無泄漏。機架無永久變形、無破裂、聯接無松動、無損壞。

2.7 其他

(1)監控調試

調整攝像機為最佳位置，設置好鏡頭，使圖像最清晰。

(2)電話調試

檢查電話系統工作是否正常。

(3)照明系統調試

首先進行絕緣檢查，然后通電試驗。(4)檢修電源

檢查檢修電源供電是否正常。

［1］ 國家技術監督局及建設部，電氣裝置安裝工程電氣設備交接試標準［S］．1991－11－15．

［2］ 電氣裝置安裝工程施工及驗收規范合編［S］．中國計劃出版社．

［3］ 長春發電設備有限責任公司．電氣系統使用說明書［Z］．

Discussion on Installation and Debugging of Tertiary Tucket-W heel Electric Control Equipment

HUANGHan-gen
(Sheyang Harbour Generaion Co．，Ltd．，Yancheng 224346，China)

The paper presents the structure and principle of tertiary tucket-Wheel，lays special stress on desoribing configuration，installation，test and debugging of the electrical system．Finally it proposes some rationalization requirements．

configuration;transformation;control cabinet;cable;test;debugging

TM71

B

1004－289X(2013)05－0102－05

2012－02－27

黃漢根(1964－)，男，江蘇東臺，高級技師、工程師，從事發電廠電氣自動化設備檢修及管理工作。