3150t锻压机泵站同步电机励磁系统节能改造

3150t锻压机泵站同步电机励磁系统节能改造 3150t锻压机泵站同步电机励磁系统节能改 造 3150t锻压机泵站同步电机励磁系统节能改造 杨蕴鸿李宝文刘林虎 摘要对3150t锻压机泵站高压同步电机励磁系统进行节能改造,从改造 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,硬件 连接及程序设计等方面阐述改造过程,节 能效果良好. 关键词锻压机泵站同步电机节能改造 中图分类号TG315.4文献标识码B 一 ,概述 3150t锻压机是宝钛集团2O世纪80年代初投产的部控重 点设备,担负着钛及钛合金锻造任务.锻压机压力源由4台水泵 供给,水泵采用T630—28型6kV高压同步电机驱动,同步电机 励磁参数:电压DC85V,电流DC192A.实际运行时励磁控制 参数为电流.一般设定为常值110A,此时电压约为50V.每台同 步电机柜由16块分立插件板构成,包括电源,变流与稳流,投励 及灭磁等环节.电源环节将AC220V变换为AC24V,DC 24V,DC~15V,DC~5V电压等级的电源.变流与稳流环节将三 相AC380V通过整流变降压输出,送到可控硅三相全控桥式整 流组件,经过晶闸管移相调压,输出跟随设定的直流电流,再由 电抗器平波到电机励磁线圈. 经过近30年运行,泵站同步电机励磁系统故障频繁,硅功 率器件大批量损坏,而且备品备件已经淘汰,维修难度越来越 大,严重影响 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 交付和产品质量. 二,同步电机励磁系统改造 1.改造方案 同步电机除了从电网吸收有功功率拖动负载运行外,在过 励状态下,电流超前电压,电机从电网吸收容性无功功率;在欠 励状态下,电流滞后电压,电机从电网吸收感性无功功率.因此, 同步电机在过励时可看作电网的电容性无功负载,欠励时则为 电感性无功负载.只要调节同步电机励磁电流,就能灵活调节它 的无功功率,从而改善电网功率因数,这是同步电机最大优点. 根据智能化,集成化和高可靠性的改造原则,充分利用交流同步 电机可以调节电网中感性负载产生的无功功率,提高整个电网 功率因数及运行效率,实现节能降耗的特点,设计出新的系统, 构成如下. (1)增加1台西门子s7—300PLC,配置见表1,去除原系统 继电控制回路,大幅提高系统的稳定性和可靠性,实现同步电机 励磁的自动控制. (2)增加1台性能可靠的数字式有功功率和无功功率变送 器WPQS—E01/31D,将实时检测的有功和无功功率信号直接送 给PLC.实现表1 同步电机励磁 状态及幅值自 动控制. (3)每台 同步电机选用 1台智能化全 数字同步电机 励磁控制器 KI.TD-250A— E103及快速 熔断器,去除 原系统线路板 插件和可控硅 名称型号 中央处理器CPU315C一2DP 负载电源模块PS-307 数字量输入模块6ES7321一DIx16DC24V 6ES7322一DOx16AC数字量输出模块 220V,DC24V 模拟量输入模块6ES7331一AIx8DC24V 模拟量输出模块6ES7332一AOx8DC24V 计数器模块FM350-1 通信卡CP561l 中央机架接口模块IM360 扩展机架接口模块IM361 因此使用冷却水作为滚筒式超级回潮设备的加水,缩短了水罐 中水的加热时间,减少了能源消耗. 模拟加水水罐的补水与超级回潮加水罐的补水相同.在预 热,冷却及待料阶段,水泵以600kg/h的流量将储存在模拟加水 水罐内的回收水输送至膨胀干燥机的热风管道内,以雾化状态 喷洒至指定位置,实现保持膨胀干燥系统温湿度的作用. 由于冷却水回收水箱的储量大于超级回潮加水和膨胀干燥 机的模拟加水的用量,正常情况下会保持1000kg的储量.这部 分水可以用作开机前后的设备保养.开机生产期间,回收水箱溢 流出的回收水也可用作设备保养和现场清洁. 3.节水效果 设备节水改造完成后,将原排入地沟中的循环风机冷却水回 圃设备置理与维值2011No4 收,并用于超级回潮设备的增湿加水,膨胀干燥机的模拟加水和 保养用水,有效地减少了水资源的浪费.据测算,在不计原系统保 养用水的情况下,每生产10000kg烟丝节水改造完成后的总用水 量为4000kg,与改造前的总量为5650kg相比,设备用水量减少 了1650kg;每月按400000kg烟丝计算,可节约用水66000kg左 右.在保养用水得到充分利用的情况下,每产10000kg烟丝可节 约用水5650kg;每月可节约226000kg左右.另外,冷却水用作滚 筒式超级回潮设备的加水,其热能也得到了利用.Wl1.O4—32 作者通联:赵文龙河南中烟工业有限责任公司新郑卷烟 厂制丝车间河南新郑市新华路一号451150 E,mail:zhw188668866@126.corn[编辑王其] 一显鲎盘复宙隘蕊鍪 三相全控桥式整流组件,保留整流变压器,电抗器等元件.励磁 控制器采用高级单片机作控制核心,SMT表面贴装技术的线路 板和模块化可控硅三相全控桥式整流及灭磁回路. 2.硬件连接(图1) 高压断路器 辅助触点 +24V——/,—一 仉 L I , L 1 2 3 H 4 5 6 7 8 功 ,窒 变 送 器 9+P +Q__一 M2 OV P L C ::设定输入 隔L_上囊 图1同步电机励磁控制系统连接示意图 电 感 器 = 励 磁 线 圈 数字式有功功率和无功功率变送器安装在配电室高压母线 互感器柜内,220V单相交流电通过隔离变压器和浪涌吸收装置 向其供电,变送器的输入取此电压与电流互感器.变送器输出的 有功和无功4,20mA标准信号用4mmz四芯双层屏蔽电缆送到 PLC模拟量输入模块,经过PLC的处理与运算再由模拟量输出 模块输出标准电压信号送到励磁控制器的"励磁电流设定"输入 端.励磁控制器输出的运行状态及同步,异步状态等电平信号输 入到PLC数字量输入模块. 3.工作原理 选定投入的水泵,通过按钮与PLC启动高压断路器实现同步 电机的全压启动,同时PLC为励磁控制器输入使能信号.此时励 磁控制器通过检测同步电机励磁回路的感应信号判断同步电机 角速度,在未达到同步转速时,励磁控制器输出异步运行状态信 号到PLC,PLC输出同步电机牵励幅值控制信号到励磁控制器. 当同步电机转速达到同步转速的95%Et~,励磁控制器实施自动顺 极性投入励磁电流牵入同步.在设定的8s内,若同步电机达到同 步转速,励磁控制器输出同步运行信号,封锁异步运行信号,则 PLC按照设计的功率因数角实时调整励磁控制器输出的励磁电 流幅值.当整个电网中无功功率大时,则PLC自动增大励磁电流 控制信号值,在限定幅值内以最大幅度补偿无功功率;若无功功 率小时,则励磁电流控制信号值相应减小,以防止电网中出现容 性负载抬高电压而损毁器件,从而实时调整无功功率补偿值,达 到良好节能效果.若在设定时间内,同步电机未达到同步转速,则 PLC接收不到励磁控制器同步运行状态信号,PLC会切断模拟量 模块输出的励磁电流控制信号,同时PLC输出电平控制信号将高 压断路器跳闸,等待检测后判断是否实施再投励或强励. 4.软件编程 同步电机励磁控制的PLC用户程序使用Step7V5.3软件 编程,梯形图程序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 见图2.功率变送器从现场采集信号需要 节旁董与驯.r~t-.- 处理与辨识,按照 单参数模糊PID控 制规律运算,再经 过数据分配后,输 出标准电压信号给 励磁控制器,励磁 控制器实时跟随 PLC输出值.主要 程序模块如下. (1)FB1.将功 率变速器输入的 4,20mA标准信号 经过采集,滤波, 数值变换并计算 功角. (2)FB2.功角 单参数模糊PID控 制器程序.首先将 模糊PID控制器的 输入量功角及功角 变化率转化为模糊 量,供模糊逻辑决 策系统使用,模糊 逻辑决策器根据模 糊控制规则(由同 步电机励磁电流动图2同步电机励磁系统PLC程序流程 态过程的输出响应曲线信息制定)决定模糊关系,利用模糊逻辑 推理算法得出控制器的模糊输出控制量,经过精确运算得出控 制值. (3)FB3.将控制值分配到所选定的同步电机相对应的励磁 控制器中. (4)FB4.为励磁控制器提供当同步电机由异步牵入同步时 顺极性投入励磁电流的控制值. (5)FB5.将输出的数字量经过限幅保护限定后变换为模拟 电压信号输出.表2 三,改造效果 3150t锻压机 泵站同步电机励磁 系统改造后,经过 近两年运行,设备 项目改造前改造后 故障次数(次/f1)5.70.083 平均维修时间(h/次)2.8O.33 年平均功率因数O.8120.938 故障率明显降低,维护时间大幅缩短,节能效果明显.改造后,全 年度折算到标准产量,生产量比改造前一年大幅提高22I3%的情 况下,用电量只增加7.9%,节约电费15.93万元,设备改造投入费 用39.8万元,两年半即可收回投入成本.改造前后3150t锻压机 运行比较见表2.W11.O4—33 作者通联:宝鸡钛业股份有限公司熔铸厂陕西宝鸡市钛 城路1号721014 E-mail:yangyunh@yeah.net[编辑凌瑞] 设吝管理与维值2011?4l圈 4.一4.一4.一 一 删敷 L—N