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五岳抽水蓄能电站250t桥机电气安装与调试技术

1  引言

河南五岳抽水蓄能电站位于河南省光山县殷棚乡和罗山县定远乡,电站装机容量为 1 000 MW,安装 4 台单机容量为 250 MW 的水泵水轮发电电动机组。

河南五岳抽水蓄能电站主厂房布置两台250/50/10 t-23 m 单小车主副钩桥式起重机 ( 以下简称桥机 )。桥机主要由两根大车主梁、两根端梁、小车总成、大小车滑线、栏杆、司机室、电动葫芦等组成,组装后桥机总重约 163 t。

2  桥机电气附件安装

2.1  安装前准备

进行电气设备的安装前,检查擦拭桥机电气元器件外表,检查各活动部分的动作是否灵活,有无损坏和松动,其规格、型号、数量是否与设计图纸相符。

检查运行机构、起升机构电动机的直流电阻、绝缘电阻是否符合设计要求,其运转机构是否流畅、无卡涩,检查定子绕组极性及连接方式是否与设备铭

牌一致。

2.2  电气盘柜安装

根据设计图纸测量放点安装盘柜基础,水平调整后再次复测基础水平度,其误差见表 1。

将盘柜逐一运至指定位置,将盘柜盘面调整一致,排列整齐,盘与盘间无明显缝隙,并按照规范要求用螺栓连接或焊接方式固定在盘柜基础上。盘间采用螺栓连接。

盘柜安装完成后检查其接地可靠,盘柜的漆层完整、无损伤。安装偏差要求见表 2。

2.3  电动机安装

电动机安装时中心线应正确,地脚螺栓位置、大小深度、基础标高应一致,电机与联轴器轴线,必须严格在一条直线上,地脚螺栓紧固牢靠。

2.4  限位开关安装

限位开关是保证人身安全的重要装置,限位开关安装前要仔细检查开关动作是否灵活正确,桥架门限、司机室门限安装至桥架及司机门上,关门时限位开关动作,开门时限位开关复位。大、小车限位开关与撞尺间距离调整合适,过近影响大小车行走距离,过远则不起保护作用。起升机构电子、机械限位安装在卷筒滚动轴承端头,安装时其中心必须与卷筒中心在同一水平线,起升开度传感器作为桥机起升机构电子限位,其设置应根据现场实际情况,当吊钩达到一定要求时首先断开起升传感器电子限位,机械限位调至较高的位置断开,从而保证起升机构双重保护。

2.5  电缆桥架安装

根据图纸及电缆走向合理规划布置电缆桥架,电缆槽盒所用支架应平直,无明显扭曲,水平安装的支架横档保持在同一水平面,其误差应在 5 mm 以内,支架焊接牢固,无明显变形,相邻桥架接口紧密、无错位。

2.6  小车滑架安装

小车滑架是小车电气设备动力电源提供与信号传输的重要组成部分,安装时根据图纸要求将滑轨逐一固定在轨道上,保证行走平滑、流畅。

2.7  电缆敷设

电缆是能量传输及信号传递的重要载体,敷设前电气元件全部安装就位,核对电缆清册及桥机控制原理图,电缆数量、走向是否一致。敷设时要根据电气元件实际位置进行敷设,敷设前在每根电缆上做好标识(注明电缆规格型号、回路编号、起止点等)。电缆垂直敷设或超过 30° 时应在每个支架上固定,水平敷设时首末两端及拐角处固定。

小车及电动葫芦电缆挂装前先将电缆理顺,消除扭力,按照电气布置图将电缆依次排列,按顺序穿入电缆滑车和拖动滑车,调整电缆滑车,使每段电缆

间距基本保持一致,调整电缆,使每段电缆悬长保持一致,下垂角度为 120°,*后用专用的电缆夹板固定牢固。

2.8  滑触线安装

滑触线是桥机可靠行走的能源保证,桥机通过滑触线与集电器相互配合为桥机提供电源。

滑触线表面必须光滑整洁,无裂纹毛刺,滑触线连接处保持平直,保证集电器运行流畅。

2.9  集电器安装 集电器根据电气安装图安装至桥机检修平台指 定位置,安装前将集电器表面毛刺打磨光滑,不得有 裂纹、毛刺等,集电器支撑架与其上面的不锈钢滑轨 接触面的尺寸应控制得当,以保证集电器对滑轨施 加一定的作用力,从而能够理想地从导体滑轨上集 取电流。 

2.10  安全接地 为保证桥机上人员人身安全,桥机带电设备外 壳均需要可靠接地,避免发生触电事故,小车轨道和 操作室均应与主梁焊接接地,接地用电焊焊牢或借 用设备上的螺栓。起重机上任何一点与电站接地网 间的接地电阻应小于 4 Ω。

 3  桥机调试技术

 3.1  电气设备试验

 桥机电气设备安装完成后,对其附属电气元件、 电动机、电缆、滑触线、盘柜及盘内电气设备绝缘逐 个检查,常温下,其绝缘电阻不应小于 0.5 MΩ。 3.2  盘柜上电前检查

 根据桥机电气原理图检查盘柜内外回路接线正 确,接线端子可靠无松动,电缆绑扎规范,备用线芯 使用绝缘线套包裹并固定牢靠。 检查断路器合、分闸是否灵活,熔断器有无缺失 或损坏;柜内电气元件是否缺失(如继电器、插接式 模块等);检查电流互感器二次回路无开路,电压互 感器二次回路无短路。 3.3  盘柜上电 

(1)断开盘柜内所有开关,合上进线断路器,用 万用表逐一测量三相电压。

 (2)电压测试正常后,用相序表测量电压相序, 若检测相序为负相序,则断开进线电源,倒 A、C 两 相电源后重新测试,相序图见图 1。

操作装置断路器,检查断路器、接触器有无发热、打火现象。待设备显示正常后,进行桥机带电调试。

3.4  PLC 装置调试

盘柜带电正常后合上 PLC 装置电源,观察装置综合报警指示灯工作情况,若有报警及时检查处理。具体步骤如下:

(1)检查 PLC 缺相欠压信号是否开入,若缺相欠压信号开入,测量电源是否存在异常,若测试有异常,调整电压上下限,使其满足现场要求。

(2)检查变频器故障信号是否开入,若变频器故障信号开入,检查变频器是否存在故障,查询故障记录。若无故障则检查变频器参数是否整定错误,按

照变频器控制程序固件手册核对并整定。

(3)检查桥架限位、司机室限位、大小车限位、起升限位等信号开入情况,若有异常检查开关动作情况及辅助接点接线情况。

(4)检查安全制动器磨损信号开入情况,若信号异常,检查辅助接点是否正确,并调整行程至合适位置。

(5)PLC 装置报警信号消失后逐一测试信号开关量,观察信号开入情况。若显示异常则检查接线是否接错,检查完成后重新测试。

3.5  变频器调试

(1)检查变频器进出线相序接线正确,接地可靠,测速装置、控制接线及开关量开入情况正常。

(2)检查三相电压平衡,变频器无异响、冒烟等异常情况,操作面板显示正常,无报警信息。

(3)根据变频器控制程序固件手册及电动机铭牌参数,将电机参数正确设置(如电压、电流、频率、转速、启停时间、加速时间等)。若变频器控制单个电机,电机控制模式选用 DTC 控制,若变频器控制两个电机,电机控制模式选用标量控制。

(4)根据电气原理图及说明书设定变频器恒速功能、触发方式、转速匹配、启停选择、运行及报警信号等。

(5)若桥机调试过程中变频器出现故障信息,根据面板显示的故障代码,对应变频器控制程序固件手册相应说明,快速查询并排除故障。

3.6  大车系统调试

(1)五岳抽水蓄能电站 250 t 桥机大车行走电机共 4 个,调试时先测试进线电源相序正确后,分别对4 个电机通电,观察电机行走方向,若方向不一致,

将电机电源 A、C 两相倒相后重新测试。待所有电机方向调整一致后,方可进行整体调试。

(2)将桥机控制模式打至单机、本机操作模式,操作大车控制手柄,观察 PLC 挡位输入接点是否正确,合上大车行走电机制动接触器开关,观察大车电

机制动器动作情况,同时观察桥机行走方向是否与操作方向一致,打开声光报警开关,观察声光报警器是否正常。

(3)模拟大车左、右限位开关动作,观察大车行走情况,动作方向是否一致,若动作相反,更改左、右限位接线后重新测试。

(4)调试完成后,回归原位,进行大车行走空运转试验,操作行走机构从 1 档至 5 档逐步测试,记录每个档位的工作电流,同时观察大车行走时滑触线

与集电器的接触是否有闪络、冒烟情况。

3.7  小车系统调试

(1)小车行走电机共 2 个,调试时先测试进线电源相序正确后,分别对 2 个电机通电,观察电机行走方向,若方向不一致,将电机电源 A、C 两相倒相后重新测试。待所有电机方向调整一致后,方可进行整体调试。

(2)操作小车控制手柄,观察 PLC 挡位输入接点是否正确,合上小车行走电机制动接触器开关,观察小车电机制动器动作情况及桥机行走方向是否与操作方向一致,同时观察行走过程中小车滑架电缆是否存在拉伸情况,若有异常及时停车处理。

(3)模拟小车前、后限位开关动作,观察小车行走情况,动作方向是否一致,若动作相反,则更改前、后限位接线。

(4)操作行走机构从 1 档至 3 档逐步测试,记录每个档位的工作电流。

3.8  起升机构调试

(1)操作前观察起升机构上下机械限位、载荷传感器、开度传感器信号反馈是否正常。

(2)模拟信号使安全制动器、工作制动器接触器吸合,观察安全制动器、工作制动器的动作及信号反馈情况,将安全制动器、工作制动器、磨损显示开关调整至合适位置。

(3)操作起升手柄检查 PLC 开出情况,逐渐加速至额定转速,观察变频器输出状态和面板显示是否正确,风扇运转是否正常。

(4)检查电机旋转过程中,闸制动器与制动盘有无摩擦,有无异常气味。

(5)检查电机转向是否与操作方向一致,若方向相反,则更改电机 A、C 两相电源并再次测试。

(6)模拟上下限位动作,观察起升机构运转情况,若动作相反及时调整,调整后重新测试。

3.9  电动葫芦调试

(1)电动葫芦行走电机共两个,接线方式为并接,根据电机极性并接后通电,调整电机转向一致。

(2)电动葫芦起升电机分快速电机、慢速电机,将旋钮开关分别旋至对应位置,观察电动葫芦电机运行情况。

(3)模拟电动葫芦限位动作,观察电机运行情况。

3.10  桥机安全监测系统调试

(1)安全监控系统对从桥机各传感器、编码器、变频器等装置采集的数据进行处理、分析、控制输出、存储 , 实现对整个桥机控制系统运行的各个环节、重要安全状态进行实时监测 , 并产生相应预警及做出相应措施。

(2)打开 UPS 电源,运行工控机,安全监测系统打开。

(3)工控机控制通信协议采用 TCP 方式,调整相关参数并定义,将桥机各电气元件依次接入工控机,使其状态显示与现地元件动作一致。

(4)调试完成后,桥机运行各个状态及报警信号均显示于工控机启动页面,若有异常可直观判断故障信息并及时处理,详见图 2。

(5)桥机运行后进入工控机实时数据监测界面,监测电机运行各项数据,观察电压电流数据是否与现地实际一致,详见图 3。

3.11  遥控装置调试

(1)将桥机控制方式打至本机、遥控模式。

(2)启动装置接收电源,按照遥控操作说明书完成装置配对。

(3)对大车、小车、起升机构等逐一测试,验证其动作正确性。

(4)若动作情况与遥控按钮操作不一致,立即停车并检查接线是否正确,检查完成后重新测试。

4  调试要点及措施

(1)电源可靠:供电电源三相电压稳定,电压相序为正相序,供电前必须使用万用表、相序表测试正确后送电。

(2)限位开关辅助接点的选取:司机室门限、桥架门限选取常开辅助接点;大小车限位、起升机构限位选取常闭接点;工作制动、安全制动选取常开接点。

(3)电机接线:根据电机安装方向合理接线,特别是大、小车由多个电机同时控制,调试过程中注意转向同步、动作同步。

(4)注意检查接线正确性:桥机操作回路有 220 V交流供电系统及 24 V 直流供电系统,上电前要检查确认无误后方可上电,严禁回路串电导致装置损坏。

5  结语

桥机电气安装与调试工作复杂且繁琐,为实现桥机安全稳定运行,其安装及调试过程必须经过反复论证,保证每个安装工熟悉安装流程及注意事项,把控好每个安装环节,保证安装作业实施的规范性;调试人员必须熟悉桥机电气原理图,了解每个电气元件的安装位置及功能,熟悉桥机操作流程,以确保达到高效的调试效果。









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