150T转炉倾动电气控制系统.doc

150T转炉倾动电气控制系统一、 系统概述：转炉倾动机构采用4台交流马达传动，可驱动转炉主体在360的范围内任意转动。控制主要通过4台变频器之间的光纤环网实现4套传动装置的主从控制，同时采用编码器反馈速度的闭环控制。变频器与PLC采用的是PROFIBUS-DP协议来进行通讯。主机架：电源模块PS-10A 型号：6ES73071KA010AA0 CPU-315-2DP 型号：6ES73152AG100AB0 带512K卡 型号：6ES79538LJ200AA0 CP341-1以太网通讯模块 型号：6GK73431EX300XE0 6个MD1开关量输入模块 型号：6ES73211BH020AA0 16点输入扩展机架：ET200M PS-5A电源模块 型号：6ES73071EA000AA0ET200M IM153-2DP 型号：6ES71532BA020XB0MA2 8点模拟量输入 型号：6ES73317KF020AB02个MD1 16点开关量输入 型号：6ES73211BH020AA05个 MDA 16点开关量输出 型号：6ES73221BH010AA0ET200M 带电插拔导轨 型号：6E371951GF300XA0PB总线接头 型号：6ES79720BA520XA0ET200M 电源底座 型号：6ES71957HA000XA0ET200M I/O底座 型号：6ES71957HB000XA0 主回路是从低压配电主母线过来经过双电源自动切换装置（框架断路器3200A带过热过流保护）、多功能表（监控电流电压）、塑壳断路器（1250A）、进线电抗器（内置于变频器）、变频器、出线电抗器（内置于变频器）、倾动电机（电机侧装有测速编码器）。同时在电机上还配有制动器和电机冷却风机。（控制流程图如下所示）框架断路器电抗器电抗器变频器电机编码器快熔多功能电表框架断路器引自低压配电塑壳断路器交流接触器制动器塑壳断路器交流接触器低压配电EPS供电双电源切换热继电器倾动电机风机热继电器主母线主母线此图为一台倾动控制原理图其他三台同上一样。二、主要设备及技术参数序号设备名称规格、参数数量安装点1双电源自动切换装置带机械电气联锁1电气室2多功能电表PDM803PC5A400V2MCC进线柜、稀油站3框架断路器MT12H113TD/OMIC5.0A增加4个旋转型OF1变频柜4快速熔断器RS75B1600/16001变频柜5变频器500KV（带进出线电抗器）6SE70SIMENZI4电气室6倾动电机YZP400M2-6/300KV 520A 500KW4转炉侧7塑壳断路器NSX100F/MA163PP2X0F88交流接触器LC1-D09M/LA1-DN22C89热继电器LRD0BC 2.5-4A810制动器0.6KW 3.5A4倾动电机上11倾动电机风机1.1KW 3.4A4倾动电机上熔断器：熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器，也可以说，它是一种利用热效应原理工作的电流保护电器。热继电器：热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过流和断相保护。接触器：接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器，主要应用于自动控制交直流电动机、电热设备、电容器组等设备。制动器：倾动电机的制动器动器数量共有四个，每台电机配备两个AC220V电磁制动器，型号为YWZ500/90，电容量：0.6kW。倾动电机风机：风机数量共有四个，每台电机配备一个，电容量：0.45kW。倾动电机调速旋转编码器：为每台电机配备一台旋转编码器，作为相应的变频器的数字测速反馈信号。编码器型号：RHI 90N-0NAK1R61N-1024倾动角度旋转编码器：配备一台带DP口旋转编码器，测量倾动角度。编码器型号：PVS58I-011AGROBN-0013润滑油系统每座转炉设置一台稀油润滑站，采用稀油润滑集中润滑，配置在邻近倾动机靠近炉前的地方。三、 关键设备描述及维检技术要求：倾动电机倾动机构采用四点齿合全悬挂型式，力矩平衡机构为扭力杆装置。倾动主要由四台交流电动机、四台一次减速机、一套二次减速机、钮力杆平衡式。四台电动机同步启、制动、同步运行，电动机转速可调。电动机型号为YZP400M26交流变频电动机 ，其主要性能参数为：电动机容量：300kWx4电动机额定转速：950rpm工作制：S4电压：380V，AC维护周期和标准：启动前的检查新安装或长期停用的电动机（停用3个月以上）起动前应检查绕组相对相、相对地绝缘电阻（用1000V兆欧表测量）绝缘电阻应大于0.5兆欧，如果低于此值，需将绕组烘干。检查电动机及起动设备接地是否可靠完整，接线是否正确与良好，冷却风机是否运转良好。检查电动机铭牌所示电压、频率与电源电压频率是否相符，接法是否与铭牌所示相同。检查电动机轴承是否有油，若缺油应补足。检查电动机的基础是否牢固，固定螺栓是否已拧紧。检查电动机周围有无妨碍运行的杂物和易燃易爆物品。检查电动机运行是否灵活或有杂音。启动时的注意事项一台电动机的连续启动次数不宜超过35次，以防止启动设备和电动机过热。电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。运行时的监视维护注意电动机的运行电流不能超过额定电流注意电源电压是否正常，一般应在360400V之间用电笔检查电动机外壳是否漏电和接地不良检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味应保持电动机的清洁，不允许有水、油或杂物落入电动机内部注意电动机的温升是否正常，用测温仪定期对电动机各部位温升进行检测。其温升限值见下图。电动机各部位温升限值绝缘等级测量方法电机部位EBF温度计法温度计法温度计法定子绕组外壳65定子铁心7580100滑环708090滚动轴承959595绝缘等级详见铭牌。定期检查定期检查电动机每年应不少于一次，检查主要内容有：清除电动机外壳的灰尘、积垢，检查外壳有无裂纹、破损，测量绝缘电阻。检查主轴转动是否灵活，转子与定子之间有无碰擦。检查各部分螺钉是否紧固检查电动机接地是否完好每三个月检测一次电动机接线盒内部接线螺栓是否松动，电动机供电电缆绝缘层是否完好，及时发现及时处理。常见故障及处理方法三相异步电动机在运行时，会发生各种各样的故障。要对其故障原因进行多方面的分析才能找到发生故障的原因。除了检查电动机本生可能产生的故障外，还要检查分析电动机的负载、辅助设备以及供电路上的故障。详见下表故障现象可能原因（处理方法）1、不能启动（1）电源未接通（2）控制设备接线错误（3）熔丝烧断（4）电压过低（检查电网电压，在降压启动下，如启动电压过低，可适当提高）（5）、负载过大或传动机械有问题2、电动机由异常有异常噪音或振动过大（1）机械摩擦或定、转子相擦（2）单相运行（断电再合闸，如不能启动，则有可能一相断电，检查电源及电动机，并加以修复）（3）滚动轴承缺油或损坏（4）电动机接线错误（5）联轴器或地脚螺钉连接松动（6）安装基础不平或有缺陷3、电动机温升过高或冒烟（1）两相运行或单相运行（2）电压过低过高或电动机接法错误（3）风扇故障或通风不畅（移开妨碍通风的物件，清除通风道污垢、灰尘及杂物4、轴承过热（1）轴承损坏（2）滚动轴承润滑脂过多过少或有杂质（3）轴与轴承配合过松或过紧（过松时可金属将轴承喷涂，过紧时从新磨肖）（4）皮带过紧或联轴器装配不良5、电动机壳带点（1）接地不良（2）绕组受潮绝缘损坏或接线板上有污垢（3）引出线绝缘破损（4）电源线与接地线搞错6、电动机带负载运行时转速低于额定值（1）电源电压过低（2）电刷与滑环接触不良（3）负载过大变频器 本设备用于对倾动电机启动控制及调速，四台变频器控制四台倾动电机，并且分为主从关系，一主三从，主变频器通过PROFIBUS DP与PLC通讯并控制三台从变频器。如果主变频器出现故障，可以通过操作面板把其中一台从变频器设置为主变频器临时使用。本系统变频器选自SIMOMERT 6SE70型，功率为500KW（带进出线电抗器）维护周期和标准：启动前的检查变频器长时间停机后恢复运行，应测量变频器(包括移相变压器、旁通柜主回路)绝缘，应当使用2500V兆欧表。测试绝缘合格后，才能启动变频器。输出端禁止使用摇表，防止内部器件损坏。上电之前，须确认输入电压是否有误。检查变频器各接口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。变频器上电之前应先检查周围环境的温度（040），温度过高会导致变频器过热报警，严重的会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；在变频器运行时要注意其冷却系统是否正常，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音。电动机电抗器是否过热，有异味变频器日常检查： 每两周进行一次，检查记录运行中的变频器输出三相电压，并注意比较他们之间的平衡度保证变频器室的环境温度040之间。设置专人检测变频器柜门的过滤网是否堵塞，确保冷却风路的通畅。检查变频器有无异常振动，声响，风扇是否运转正常。检查变频器内部电缆间的连接应正确、可靠检查变频器柜内所有接地应可靠，接地点无生锈。检查所有电气连接的紧固性，查看各个回路没有异常的放电和过热痕迹，没有异味、变色，裂纹、破损等现象。变频器定期保养注意事项变频器试运行完成后，应重新检查紧固变频器内部电缆的连接各螺母。半年内应再紧固一次变频器内部电缆的连接各螺母。每六个月紧固一次变频器内部电缆的连接各螺母。每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小件金属物品遗留造成变频器内部短路事故。特别是对电气回路进行较大改动后，确保电气连接线的连接正确、可靠。电机每次切换运行方式时，认真检查分合闸位置，防止“反送电”情况发生。变频器检修标准检查变频器旁通柜高压开关的操作应正常，能正确合闸和分断用带塑料吸嘴的吸尘器彻底清洁变频器柜内外，保证设备周围无过量的尘埃变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大，输出UVW三相电压与电流是否平衡。安全操作标准操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点，具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前，必须在设备总电源全部切断；并且等变频器Chang灯完全熄灭的情况下进行。在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试常见故障及处理方法故障现象可能原因（处理方法）1、重新启动时，一升速就跳闸（1）这是过电流十分严重的现象。主要原因有负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。（2）加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(VF)设定较高。2、上电就跳（1）这种现象一般不能复位，主要原因有模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。3、过电压报警（1）其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。4、欠压（1）主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因整流桥某一路损坏或可控硅 三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，（2）主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.（3）电压检测电路发生故障而出现欠压问题。5、过热（1）周围温度过高（2）风机堵转（3）温度传感器性能不良6、输出不平衡（1）输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。7、过载（1）一般来讲马达由于过载能力较强只要变频器参数表的电机参数设置得当一般不大会出现马达过载而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压8、无显示，控制端子无电压，风扇不运转（1）开关电源损坏（通常是由于开关电源的负载发生短路造成的）9、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流（1）该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。框架断路器 本设备用在低压配电线路或开关柜中作为电源开关使用，并对线路、电气设备及电动机等实行保护，当他们发生严重过流、过载、短路、断相、漏电等故障时，能自动切断线路，起到保护作用。本系统用的是抽屉式框架断路器，它由本体和抽屉座组成。抽屉式断路器是通过断路器本体上的母线插入抽屉座上桥式触头来连接主电路的。抽屉式断路器有三个位置：连接位置、“实验”位置、“分离”位置，位置的变更通过手柄的旋进或旋出来实现。型号为：MT12H113TD/OMIC5.0A维护周期和标准：框架断路器日常检查：检查灭弧罩小室是否损坏,隔离片是否腐蚀,取下灭弧栅合上断路器,检查除头磨损及生锈情况.使用红外温度表发现高功率电力线路中的缺陷点,定位配电盘中的过载断路器开关,识别电力开关装置的故障热点等,检查各种脱扣器的整定值和动作值以及操作过程检查触头系统,抹净触头上的烟痕,发现触头面上有小的金属粒时, 应将其清除检查软联结有无损伤,断路器经受短路电流后,除必须检查触头系统外,需清理灭弧罩两壁烟痕框架断路器定期保养注意事项：断路器应定期进行维护,清理尘埃,以保持断路器的绝缘良好,对各个转动或滑动部分加注润滑油,周身做防腐处理,.,如果触头合金氧化变黑,脱落严重,先做打磨处理,要不换触头,.因故障和负荷的情况应做一些测量,特别是设备的一部分或全部的绝缘和非导电实验,这些试验必须由专业人员进行.短路后断路器的检查:先检查灭弧室,然后是主触头,再查连接束状夹头,并参照各元件的使用寿命安全操作标准由于接线端子的松动,腐蚀,电线折变不当或老化,经常会导致工业上配电故障,不良的连接通常会产生阻性,其中流过的电流会产生热量,容易引起火灾或其它安全事故.有鉴于此,工厂规定电工对每一个设备责任到人,定期巡视同时作好对该设备状况记录,作到早发现,早整治.如果灭弧栅片烧损严重,则应更换灭弧罩.识别跳闸原因,在故障未被找出和消除前不得重新合闸,故障可能一些原因,因控制单元类型而检定故障原因,参见控制单元用户手册常见故障及处理方法故障现象导致故障可能的原因故障排除方法1、断路器不能储能不能手动储能储能装置机械故障，与制造厂联系不能电动储能储能装置机械故障电动储能装置控制电源电压小于85%Us检查储能装置机械，与制造厂联系检查电动储能装置，控制电源电压应当85%U2、抽屉式断路器摇手柄不能插入断路器插拔导轨或短路器本体没有完全推进去把导轨或断路器本体推到