水轮机阴极保护手册.doc

水轮机阴极保护系统使用手册 青岛赢海防腐防污技术有限公司水轮机阴极保护系统使用手册青岛赢海防腐防污技术有限电话：+86-532-66715128 66711287传真：+86-532-66715131 66711287手机13730980082Email： 网址：http：/目 录一水轮机外加电流阴极保护系统安装施工说明11. 阴极保护系统概况12. 阴极保护方案12.1壳体内壁部分保护13. 阴极保护系统安装程序23.1电极（辅助阳极、参比电极）、电缆汇流盒的安装23.2 接线箱的安装：23.3 零阴线（测量线），阴极线的安装与连接33.4轴接地装置安装33.5 电源控制仪安装：33.6 电源控制仪接线44 数据测量、电源控制仪控制参数确定4二 SF-200（04WY）电源控制仪使用说明书91. 概述112. 主要技术条件113 仪器工作原理123.1 电路方框图123.2 电路原理：134 使用方法164.1 开机前的检查：164.2 开机前的准备：164.3 开机174.4 注意184.5 限流值： 一般无需再调整185 注意事项186 故障检查方法187 外形尺寸（下图是仪器的尺寸）198附件：199 义务2010 维护修理表2011 SF-200-2(WY)型主件表2112 SF-200（04WY）电源控制仪电路原理图2213 SF-200-2（04WY）使用方法及注意事项2313.1 使用方法2313.2 注意事项24三 附图及编号1. YH-S-LZ-09-01水轮机阴极保护系统位置及接线原理图-012. YH-S-LZ-09-02电极A(1)A(13),R1,R2装配图-023. YH-S-LZ-09-03牺牲阳极结构及安装图-034. YH-S-LZ-09-04电极、电缆汇流盒、护管安装图-045. YH-S-LZ-09-05阴极、零阴线安装图-056. YH-S-LZ-09-06接线盒安装图-067. YH-S-LZ-09-07 SF200(04WY)电源控制柜-078. YH-S-LZ-09-08阴极保护系统电气图-089. YH-S-LZ-09-09轴接地结构安装图-09一水轮机外加电流阴极保护系统安装施工说明项目名称：山东莱州发电厂水轮机阴极保护项目 安装指导：安装前仔细阅读附图“四”中各图纸要求。1. 阴极保护系统概况材料表阴极保护系统材料表序号名 称规格型号单位所需数量备 注1辅助阳极（6A）YHMOC-6(MMO)支13200100,L=82Zn参比电极YH-REXL支218070,L=403铝合金牺牲阳极500(105+135)100块1灯泡体底部4恒电位仪36V/50A SF200(04WY)，2kw台15接线箱YHJX-16个16轴接地YHZJ-1A套1铜环，碳刷，支架2. 阴极保护方案2.1壳体内壁部分保护对水轮机的内壁部分采用外加电流阴极保护方法。1）辅助阳极：选用MMO材料，每台水轮机设计安装13支A(1)A(13)型号YHMOC-6辅助阳极，安装方式采取嵌镶式。2）参比电极：选用高纯锌材料做参比电极。每台水轮机设计安装2支（R1，R2）型号YH-REXL型锌参比电极，安装方式采取嵌镶式。3）控制电源：采用SF200(04WY)系列电源控制仪，每台水轮机配备一台SF200(04WY)电源控制仪进行控制。4）轴接地装置每台水轮机设计安装1套型号为YHZJ-1A轴接地装置。3. 阴极保护系统安装程序3.1电极（辅助阳极、参比电极）、电缆汇流盒的安装(1). 安装前电极表面处理：安装前用无水乙醇棉球对电极表面进行擦拭，去除污物；安装时切忌沾染上油漆，一旦沾染上油漆采用无水乙醇棉球擦拭干净电极表面，不得用硬物，如、金相砂纸打磨油漆，以免损坏电极表面。(2). 辅助阳极和参比电极的安装按图纸“YH-S-LZ-09-01 DN50PVC管布置及阴极保护系统配置图；YH-S-LZ-09-02电极装配图”所示，MMO辅助阳极或者锌参比电极借助联结法兰，用螺栓固定在水轮机外壁预制的电极安装底座上。（注意：地上部分电极A(1)-A(9)，R2的安装方式和混凝土地下部分电极A(10)-A(13)，R1的安装方式有所不同，详见“YH-S-LZ-09-01 DN50PVC管布置及阴极保护系统配置图；YH-S-LZ-09-02电极装配图）从电极端方向套入绝缘垫圈，然后将电极焊接在水轮机上预留电极基座内，实现电极法兰和安装底座法兰的对接，安装时要小心上平、上紧，并要注意不得将油漆涂到电极体表面，也不得损坏电极体与被保护体之间的绝缘密封件，以保证电极体与被保护管道之间的绝缘和密封。(3).电缆汇流盒的安装将电缆汇流盒按图纸要求（见“YH-S-LZ-09-04电极、电缆汇流盒、护管安装图”）用螺钉将其固定在水轮机体位置上。辅助阳极线A(1)A(13)，13根（16mm2铜芯电缆，黑线），参比电极线R1，R2，2根（16mm2铜芯电缆，红线）。通过电缆护管、电缆汇流盒进入接线箱。 (4).电极电缆护管连接电极电缆应加装电缆护管，护管一端密封口拧入电极的罩丝套，另一端拧入电缆汇流盒的接口中（见“YH-S-LZ-09-04电极、电缆汇流盒、护管安装图”）。3.2 接线箱的安装：本接线箱采用的是17进17出，引至地面电极A（1）A（13）、参比R1，R2的电缆、以及零阴线，阴极线共17根线，接入接线箱相应的端子，最终引出进入电源控制仪中，参见“YH-S-LZ-09-06 接线箱接线端子分布示意图”。3.3 零阴线（测量线），阴极线的安装与连接零阴线（测量线），阴极线电缆选用16mm2以上的铜芯电缆，将已预先安装好铜鼻子的两根电缆，分别用螺母、弹平垫紧固在焊接好的螺栓上，并将两电缆通过保护套管接入接线箱然后引入电源控制仪，连接到相应的接线端子上。本项目中采用的是16mm2铜芯电缆，电缆线规格符合所需总电流的要求。参见“YH-S-LZ-09-05阴极、零阴线安装图”。 3.4轴接地装置安装每个轴接地装置由一支铜合金滑环和2个铜-石墨电刷组成，用以将水轮机轴与其壳体电连接。安装碳刷、铜环时，确保碳刷与铜环有效接触。安装铜滑环前，采用温水加洗洁晶清洗铜滑环（包括轴）油污，再采用砂纸分别打磨抛光铜滑环接触轴的内面（包括轴的接触部位）、最后酒精擦净各自的表面。安装铜环：根据电刷架及电刷高度，将两个半圆环（铜滑环）定位并用紧固螺栓紧固固定。安装电刷支架：支架安装于水轮机地面预置的混凝土基座上。支架的安装位置、角度、高度，应以能够满足使电刷在高度、轴向和径向三个方向能够调整为准，保证电刷均匀地压在滑环表面上。参见“YH-S-LZ-09-09轴接地结构安装图”。3.5 电源控制仪安装：电源控制仪参数输入电压： 交流220V(单相)；频率：50-60赫；输出电流范围：DC O40A； 输出电压范围：DC 0-36V，功率约3千瓦以下。为保证水轮机外加电流阴极保护系统控制电源正常稳定运行，以及检修、监控的方便，电源设备SF-200（04WY），要求置于通风良好，无腐蚀性气体环境的室内。电源控制仪的外形尺寸见图。电源控制仪位置选址一般就近安装在电控楼或其它室内。考虑回路电缆阻抗存在，距离越近愈好，以不超过100米为宜。否则，为消除电缆压降，要求计算增大电缆的截面。 电源控制仪底面留有4个安装孔，4个孔直径为12mm，4个孔成矩形，4个孔间距成300450的矩形。预埋螺栓按此技术条件要求预埋。安装参见“YH-S-LZ-09-07 SF200(04WY)电源控制柜-07； YH-S-LZ-09-08阴极保护系统电气图-08”图。3.6 电源控制仪接线电极电缆和零阴线（测量线），阴极线通过阴极保护系统接线箱引出，经过电缆沟或穿线管进入电源控制仪SF-200（04WY）。1）辅助阳极线 A(1)A(13 )接入“电源控制仪使用手册SF-200(04WY)内面板控制件示图”中图示的阳极1阳极4端子。其中1个端子接4根阳极线，另3个端子接3根阳极线。2） 参比电极线R接入“电源控制仪使用手册SF-200(04WY)内面板控制件示图”中图示的参比1端子。3） 零阴线（测量线），阴极线分别接入，“电源控制仪使用手册SF-200(04WY)内面板控制件示图”中图示的接阴极，阴极端子。 以上接线不得接反，在系统调试前要仔细检查，另外连接要牢固，尽可能使回路电阻最小。4 数据测量、电源控制仪控制参数确定有经验的海水防腐工作者都知道，在临海工业海水设备中，采用外加电流阴极保护技术的海水设备中，海水循环设备应是最为复杂的。比如：泵的设备本身是动态的、腐蚀介质也是动态的（开泵、停泵），因此、单一的外加电流阴极保护控制方法显然是不能满足工作需要的。目前，国内外控制方法中，有手动控制和自动控制。自动控制又分为恒电压，恒电位方法，他们是为满足现场不同情况的需要而出现的。因此，海水水轮机外加电流阴极保护系统安装完毕后，现场调试是一项非常重要的工作，它和阴极保护设计、产品质量一样重要，直接关系到外加电流阴极保护系统能否最大限度发挥应有作用。调试过程中调试工程师的经验起着重要作用。调试过程中需要做的几项基本工作如下：4.1铸铁（碳钢类）：按相应国家标准，电源控制柜电位应稳定在： 0+0.28V(高纯锌或锌合金电极)范围。或至少极化100mv以上。4.2不锈钢类：按相应规范和实践经验，电源控制柜电位控制：相对高纯锌或锌合金电极+0.45V（相对甘汞参比电极-0.6V）。或至少极化100mv以上。上述电位之间范围内为正常情况。（备注：测量值为保护体相对于参比电极数值。）4.2 制定调试数据表格，做好调试记录，表格见表1,2,3。4.3 根据测量数据，随时发现安装方面的问题和不足，并及时进行补救处理。4.4 总结分析调试测量数据，确定外加电流阴极保护系统最佳控制参数。4.5 常见情况判断方法，如：（1）电压表有指示而电流表无指示或较低。A辅助阳极故障 测量参比电极对辅助阳极的电位值。a锌做参比电极的循环设备阴极保护系统，辅助阳极正常时约为1.1V（电源断电几个小时后进行测量）左右。b银/氯化银做参比电极的机务管道阴极保护系统，辅助阳极正常时约为0.05V （电源断电几个小时后进行测量）左右。否则辅助阳极失效（电缆断或辅助阳极体失效）。B阴极端子接触不良或阳极电缆断路措施：检查电源控制仪各接线端子看是否有接头松动脱落，必要时紧螺丝或更换辅助阳极等备件。（2）其它故障(略)25表1水轮机阴极保护系统调试数据记录表（手动调试）控制方法时间开机（）输出电压（V）输出电流（I）测量电位（V）停机（）锌电极1锌电极2手动表2水轮机阴极保护系统调试数据记录表（恒电压）控制方法时间开机（）输出电压（V）输出电流（I）测量电位（V）停机（）锌电极1锌电极2恒电压 表3水轮机阴极保护系统调试数据记录表（恒电位）控制方法时间开机（）输出电压（V）输出电流（I）测量电位（V）停机（）锌电极1锌电极2恒电位二 SF-200（04WY）电源控制仪使用说明书青岛赢海防腐防污技术有限公司海水循环泵阴极保护系统使用手册 青岛赢海防腐防污技术有限公司1. 概述 SF-200（04WY）型电源控制仪是专为“电厂设备阴极保护”推出的最新产品，是在原SF-200通用型电源控制仪的性能、功能、结构基础上进行了针对性的改进，专用于电厂水泵，水管及冷却系统上，在可靠性、准确性、稳定性、安全性上有了进一步提高。仪器的特点：电源控制仪可使用锌，氯化银，硫酸铜等多种参比电极。采用全系列集成，模块电路化，减少了接点和控制键钮，提高了可靠性、稳定性、可长时期稳定工作, 无需调整。整机采用可插拔单块控制板，大大简化了使用操作维护修理工作，（可称作傻瓜机）采用高阻数字三表（给定/参比、输出电压、输出电流）分别独立显示。使仪器的输入阻抗可达到10M。提高了电位的测量精度。误差自动转换系统，当阴极保护系统出现故障时如仪器、阳极、线路、参比电极（易发生）引起电位变化，超差后仪器1.自动转换到本仪器预设定的恒电压状态上2.自动转换到另一台备用仪器预定的工作状态上防输入输出端的过载保护、短路保护电路，设置了输入电源、阳极、参比电极防雷装置提高了仪器的安全性。根据用户需要仪器可选增配标准接口，将给定电位、参比电位、输出电压、输出电流、误差报警信号转换标准（4-20mA或数字RS485）输出信号，连接外部设备进行延伸报警或储存、打印、绘图等处理。仪器结构：仪器（信号控制输出接口）可与SF-200-KZQ电源控制仪控制箱组合构成一套完整的可靠性阴极保护系统，实现主、备机自动转换,交流、直流自动转换及远控远传功能。2. 主要技术条件1 输入电压： 交流220V（单相） 2 频 率： 50-60赫3 输出电流范围： DC 0-50A 4 输出电压范围： DC 0-36V 5 给定电位： DC 0-2V （可调范围）6 跟踪精度：（恒电位） 10mv7 恒电压精度： 1% 8 输入阻抗： 59 工作方式： 连续10 波纹系数： 7 11 超差转换值范位： 20-500mV（出厂时可设定200mV）12 超差动作精度： 5 12 超差动作延迟时间： 30秒13 重 量： 100Kg14 外型尺寸： 930 * 510 * 41015 阳极输出桩： 4个（标准）16 参比输入桩： 5个（标准）3 仪器工作原理3.1 电路方框图本电路共分，电源，放大，触发，超差检测断电测量及主回路组成 恒电位 恒电压 限 流 电 源 延迟断电 测量控制 切 换 主 放 大 器 触发器 超差检测 给定 手控 电位 报警转换 三参数显 输出 主回路 LC滤波 AC220V 整流器 电路 电流采样 电压采样 参比电极 阳极- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 管 道 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 介质 （土壤 海水）- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 图1- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3.2 电路原理：电源电路由ZD1整流桥整流后产生正负17V的直流电压经IC1，IC2，集成稳压器稳压后为12V稳压直流，对放大电路提供工作电源，同时12V电压经R1 R2 D1 D2降压至6V稳压后，正6V作为手控电压输出，并与负6V经R3 R4 W1分压后送出2V的电压，作为给定电压。放大电路由M1模块分别完成恒电位，恒电压，主放，限流及保护多项功能。触发电路模块M2同步电压由变压器B3（14V）得到 超差检测 有W4、W5、D3、D4、IC5、IC6等器件组成主回路采用M3 M4桥式半控电路，M5为续流二极管，B2、C13组成型滤波电路，电流采样从M8上取得。各调节操控件如下K1 仪器电源开关 （内面板）K2 手控/自控转换开关 （内面板）K3 恒电位/恒电压转换开关 （内面板）K5 输出过流保险开关 （内面板）K6 电位测量选择开关 （内面板）AN1 超差复位按键 （外面板上红色）W1 手控调节 （内面板） W2 恒电压调节 （内面板）W3 恒电位调节 （内面板） W4 限流调节 （主控印板M1模块上）W5 误差调整 （主控印板M1模块上）W6 正偏差设定值 （主控印板上）W7 负偏差设定值 （主控印板上）4 使用方法4.1 开机前的检查：打开包装袋，检查附件是否齐全长途运输后，检查输出桩的锣丝帽有否松脱 4.2 开机前的准备：按图2连接与外部设备联系的连线，确保准确无误（注：由于仪器各种类型不同，输出规格不同，输出桩头位置会变动，但可按标志说明连接）。根据工程选定的参比电极种类，分别正确接入。 参比 输入电压 阳极 阴极 接阴极 电极 AC220V + 阳 极 管道 图2 将“手/自”开关K2置“手控”位置，并将W1，W2，W3电位器逆时针方向旋足后，W2（恒电压调节），W3（恒电位调节）回转3圈。（注意电位器是多圈有10圈可调）4.3 开机手控： 置“电源开关”K1于ON， 数显表点亮。置“电位测量”K6于参比电极1上，电位表显示参比电位顺时针旋“手控”电位器W1，使输出电压电流逐渐上升，其输出电流值设定以参比电极反映值为依据（注意电流值应小于仪器的额定电流值），至保护电位值为止，观察参比电极保护电位上升应与输出电压，电流呈同方向。自控：a恒电位- 上述正常，将开关k2（手控/自控转换开关）置“自控”位置， k3（恒电位/恒电压转换开关）置“恒电位”上，顺时针调节恒电位电位器W3，使电位逐渐上升至所设的保护电位上。观察参比电位应跟随给定电位值。（给定电位值可通过“电位测量”K6转换观察到）b恒电压- 将开关K3置“恒电压”位置，顺时针调节恒电压电位器W2，使电流逐渐上升至所设的保护电位上，该电压不受输入电源压，输出负载等诸因素影响，保持恒定，恒电压输出电压值设定以参比电位反映值为根据，至保护电位为止。此时给定电位的显示值已无用。4.4 注意当输出电压电流超出额定值时，参比电位将达不到所要求的保护电位“手控”调整时可能会从”恒电位”变为“恒电压”(绿灯跳到红灯)属正常现象,(因为他的调节值和参比电位形成误差引起) 但此时乃属手控工作状态 仪器调试结束,请将K6 测量开关的档放在参比电极1上，有利于平时对保护电位值的观察 4.5 限流值： 一般无需再调整a当接上正常负载后，仪器工作在恒电位状态，调节给定电位器至额定电流最大值（110%A） b调节W4限流电位器（M1模块上）使电流会减小的那一点，即限流临界点，然后回调2-4度（使电流不减小）为正常限流点以上。调整完毕，将仪器设定在所需要的工作狀态即可。5 注意事项1、设备的电源引入应注意电压值和容量。（不小3KW）2、设备置于通风良好，无腐蚀性气体环境。3、当参比电极不能正常工作时应能换成“恒电压”或“手动”工作状态， 电流的设定以初始的预设值为依据参考（注意电流值应小于仪器的额定电流值）。4、应定期观察，清灰保养。6 故障检查方法为区分系统中不正常因素，用模拟方法调试，确定设备的正常与否。1. 按图3接线，可模拟外接系统。（若模拟系统调试正常，就可排除设备的因素，再检查外部系统的设备正常与否），负载可用220V/2-5KW的电热丝一段。（根据仪器的最大输出电压值选取）2 开机，置开关K2于“自控”上，K3置“恒电位”上，置K1于“ON”，调“恒电位”电位器，使输出电压渐渐上升，并使模拟参比电极电位跟踪给定电位。（调压时注意电热丝的温度） 图3R2可根据下列公式 选取V0- 仪器输出电压 200K V0-23 以上为正常，设备可接入系统运转。7 外形尺寸（下图是仪器的尺寸） 电源要求部分见“YH-B-DP-10-08 SF200(04WY)电源控制柜-08”8附件：1 说明书 一份 2 熔断芯 两个32A 3 指示灯 （绿 黄） 各一个 4 复位按钮 （红） 一个5 木箱 一个 6 检验合格证书 一份 系统选配件： 1 本仪器的主件及零配件2 各种类型规格阳极，参比电极及配套件（可定制）3 各种类型规格参比电极（可定制）维护选配件: 1 维修工具包一套 2 高阻抗电位测量表3 小型示波器 4 主控电路板5 信号输出接口 9 义务本产品出厂壹年内由于质量问题，实行“三包”服务，因用户使用不当和不可抗拒原因，不属“三包”范围，费用自理。本产品实行负责终生修理。 10 维护修理表常 见 问 题原 因解 决 方 法无电压数字表不亮1.电源插头未插牢2.仪器“电源”开关K1未打开3.如接有控制箱1.插紧插头2.打开仪器电源开关K13.将控制箱功能开关K1打到相应挡数字表亮电位表有数值，无输出电压和电流1.手控、恒电位、恒电流的电位器未相应旋起2.输出开关K5是否合上1.慢旋相应电位器（顺时方向）2.合上输出开关K5数字表亮，有电压（最大）无电流1.输出开关K5是否合上2.阳、阴极连线连接是否可靠，外线路有否断路3.输出保险丝有否断1.合上输出开关K52.连接好线3.换保险丝数字表亮数字不稳定或缺划1.表上的插头松2.表坏1.插紧2.换新恒电位工作正常一段时间后，超差报警转成恒电流状态，经复位3次乃超差1.阳、阴极、参比电极接阴极连线连接是否脱落2.参比电极是否坏3.仪器主控制板是否坏1.检查各连线2.测量参比电极电位，调节恒电流电位器，参比电位应相应变化，不变说明参比电极坏，换新3.换备用板或送厂修理参比电位跟不上电流小调不大1.参比电极、接阴极连线连接是否脱落2.仪器限流未调好1.检查各连线2.打开控制板保护壳找到印板上的SF200-M1模块上的限流电位器顺时针方旋转既可（参照说明书）电流很大，无参比电位，并会超差转换成本机的恒电流或B机1.参比电极、接阴极连线连短路或断路2.参比电极坏3.阳阴极短路1.检查各连线2.参比电极坏，换新3.检查阳阴极连线电位表，输出电压和电流表的值不稳跳变1.各连线接触不良2.阳极端连线有问题1.检查各连线的端点调节恒电位电位器不起作用1.仪器工作在恒流状态2.已超差(红灯亮)1.将功能开关拨置恒电位2.按复按钮11 SF-200-2(WY)型主件表 代号 名 称 规 格 型 号数量单位 备 注 CB1 数 表 3位半 200mV 1 只 CB2-3 数 表 3位半 2 V 1 只 AN1 按 钮 复位 1 只 XD1-2 指示灯 绿 黄 1 只 W1-3 电位器 WXD3-13 4 7K 3 只 配旋钮 K 1 开 关 2D电源D47 1 只 配固定架 K 5 开 关 1D直流D47 1 只 配固定架 K 2 .4 开 关 2D 2 只 K 3 开 关 3D纽子开关 1 只 K 6 开 关6W2D KCX 波段开关 1 只 配旋钮 F1 分流器 40A 1 只 CZ36印 插 72芯 1 只 配固定支架 BX1-4保险丝 LM-1（座）/40A 4 只 配保险丝 C14大电解 22000/50V 1 只 散热片 140*50*400 1 只SF-200电路扳 主控扳 1 块 专用 M1模 块 控制 放大 1 块 特制 M2模 块 触发 1块 特制 M3-5模 块PD90 2 DD90 1 3 只 M6模 块电流互感器组合 1 块 自制 B1主变压 220V/30V 1 只 专用 B2电抗器 40A 1 只 专用 B3副电源 1 . 专用 . 12 SF-200（04WY）电源控制仪电路原理图13 SF-200-2（04WY）使用方法及注意事项13.1 使用方法1 开机前的准备:1)按说明书连接与外部设备联系的连线,确保准确无误（注：由于仪器各种类型，规格不同，输出桩头位置会有所变动，但可按标志说明连接）。根据工程选定的参比电极种类，分别正确接入。2)将K2（手控/自控转换开关）置于“手控”位置，将K3（恒电位/恒电压转换开关）置于“恒电位”位置，并将手控电位器W1逆时针方向旋足，恒电压、恒电位（W2，W3）两个电位器逆时针方向旋足后再顺时针方向旋2-3圈。2 开机：1)手控：1 合上“电源开关”K1（