水泥廠電氣培訓

1、各位同事大家上午好！一水泥廠配電系統(tǒng)簡介二電耗計算三電氣設備介紹四儀表介紹五防雷接地原料磨配電站6kV/10kV水泥廠配電系統(tǒng)簡介水泥磨配電站6kV/10kV窯頭配電站6kV/10kV原料部分各電氣室400V窯頭部分各電氣室400V水泥磨部分各電氣室400V總降壓站35kV或110kV總降及各配電站的供電網(wǎng)絡需要根據(jù)實際總圖布置來決定，上圖只是常見供電關系！舉例說明水泥廠的配電系統(tǒng)：工廠進線電源電壓采用110kV，電源引自廠區(qū)附近的上級區(qū)域變電所，110kV單回路架空線路引人廠內。在熟料線廠區(qū)設一座110kV總降壓站，內設35MVA主變一臺，能夠滿足水泥廠一條生產線負荷需要。（電源選擇110k

2、V或者35kV的區(qū)別）。廠內設容量1000kVA柴油發(fā)電機一臺作為保安電源。(情況可以不設柴油發(fā)電機)一般2500t配500kW一般3200t配600kW一般5000t配800kW此外，本項目將同步建設一套9000kW純低溫余熱發(fā)電機組，計劃并在總降壓站10kV側并網(wǎng)。當熱電聯(lián)產時與總降壓站并網(wǎng)、向本項目水泥生產線供電，缺口部分由當?shù)仉娋W(wǎng)通過主變降壓后供電。水泥廠配電系統(tǒng)簡介水泥廠配電系統(tǒng)簡介裝機功率和計算功率的區(qū)別：高壓電機低壓電機石灰石破碎機630110D740石灰石破碎機630214758反擊式破碎機450131D1740輥壓機1800140D1083輥壓機1800143D4028原料磨

3、風機2000144D886高溫風機2500161D2936窯尾排風機1250500窯主傳710窯頭排風機1000輥盤式磨煤機630煤粉防爆通風機560水泥磨立磨3150水泥磨廢氣排風機1600合計1871012671總裝機3138122280.51計算負荷主變選擇2500031500不考慮余熱發(fā)電負載率0.94 0.74 考慮余熱發(fā)電負載率0.73 0.58 水泥廠配電系統(tǒng)簡介電氣操作中注意點： 原料磨配電站為單母線分段結線，兩路電源分別引自總降壓站，正常時兩路電源同時供電，母聯(lián)柜斷開。其中一路電源故障時，母聯(lián)柜合上，由另一路電源供電,保證燒成系統(tǒng)供電；破碎配電站, 水泥磨配電站、窯頭配電站為

4、單母線不分段結線。窯頭配電站由總降雙回路供電,一用一備。 中壓斷路器操作進線回路和變壓器饋出線（進線回路和變壓器饋出線（10kV斷路器）的控制操作斷路器）的控制操作主要操作方式：設置在10kV開關柜上，完全獨立于通訊網(wǎng)絡，通過選擇開關和控制按鈕進行操作控制，主要作為開關檢修、調試時用。 電動機饋出線（電動機饋出線（10kV斷路器）的控制操作斷路器）的控制操作(1) 主要操作方式：設置DCS計算機操作站上，可通過鍵盤或鼠標進行控制操作。(2) 后備操作方式：設置在現(xiàn)場按鈕箱上，通過按鈕箱上的控制按鈕進行操作控制，主要作為設備和電機檢修、單機調試時用，也是控制操作的后備方式。一級配電、兩級配電以及

5、電耗考核。主要指低壓380V配電系統(tǒng)。一級配電指變壓器供電范圍內的設備均直接掛于變壓器低壓側母排上。投資少，但用電量無法分車間計量。兩級配電指變壓器先給電氣室配電，電氣室再通過開關給各車間、工藝段的抽屜柜供電。投資多，用電量可以分車間、分工藝計量。為了節(jié)省投資大于等于55kW的電機及用電設備直接從電氣室配電。根據(jù)上述描述，如果電量的計算要做到按工藝段劃分必須采用兩級配電，同時在設計中要把非工藝生產設備的供電另外單獨配電，例如電動葫蘆、檢修電源、照明等等。所以要計算一個工藝段的電耗，需要從下列電表抄錄電量然后累加： 該工藝段所有380V小電機消耗的電能(電氣配電設計已經按照工藝段劃分了) ；該工

6、藝段所有380V大電機消耗的電能(大于等于55kW的電機及用電設備);該工藝段所有高壓電機消耗的電能(6kV或10kV). 我們考核中所說的熟料電耗，水泥電耗是不包括非工藝生產設備消耗的電能，例如機電修車間的電耗。對于一些公用設備的電耗計算需要根據(jù)實際情況來核算,例如全廠就一個空壓機站,如果算熟料電耗時把全部空氣壓縮機消耗的電耗全部折算到熟料中去,必然使熟料電耗增加,另外循環(huán)水泵房等在計算電耗時都要考慮一定折算系數(shù)。電耗計算工藝段電耗（kWh/t) 產量(t/h)低壓電耗原料磨主電機原料磨風機原料磨系統(tǒng)-配料站底到均化庫頂16.81 434.86 0.99 7.80 8.02 燒成系統(tǒng)含廢氣處

7、理全廠的空壓機25.63 247.58 廢氣處理低壓電耗窯尾排電耗窯尾窯中低壓電耗高溫風機1電耗1.25 1.59 3.47 4.23 高溫風機2電耗窯主機電耗窯頭低壓電耗窯頭排電耗3.16 1.46 7.82 2.65 煤磨系統(tǒng),不含煤取料機51.44 27.68 煤磨低壓煤磨主電機煤磨風機7.62 20.11 23.71 水泥磨系統(tǒng),配料站底到水泥庫頂43.80 92.10 低壓電耗磨機電耗風機電耗說明：1、原料處理部分為兩條線共用設備，電耗未統(tǒng)計在內。2、循環(huán)水泵房、水泥包裝系統(tǒng)由一線供電，本次未統(tǒng)計電耗電耗計算越南宜山項目生成電耗的高低和主要和下面幾個方面有關系：工藝生產方式，例如原料

8、磨選用輥壓機，還是立磨；熟料及水泥的產量，一般產量越高電耗越低；工藝操作水平和管理水平，例如破碎機，如果石灰石運送車運力不夠，必然造成石灰石破碎空轉多，電耗增加；設備可靠性及維護水平,經常性地設備跳停,電耗肯定增加;電氣專業(yè),在節(jié)能降耗方面主要有下列幾個措施: 選用低損耗節(jié)能變壓器S13，變壓器負荷率盡量不超過60%，但投資太大；選擇高效電機，目前國家規(guī)范要求低壓電機選擇YX3系列高效電機；照明燈具選擇節(jié)能型產品，例如選擇 LED光源;對于調節(jié)范圍較大的風機和水泵 采用變頻調速 。根據(jù)上面的描述，我們可以知道節(jié)能降耗，主要是選擇合理的工藝方案，以及性能優(yōu)良的設備（例如高效風機降低風機裝機功率）

9、，更重要的是良好的管理！電耗計算電氣設備介紹電機電機分類 按電壓分有AC380V、AC690V、AC6kV、AC10kV、DC660V、DC440V其中我們常用的電機是AC380V、 AC6kV、AC10kV。AC690V主要是用于大風機變頻設備DC660V、DC440V是用于窯主傳直流傳動上面的交流電機根據(jù)轉子的不同主要分為兩類電機：鼠籠電機：電機的轉子不是繞線形式的，一般低壓電機都是鼠籠電機（除個別低壓破碎機要求啟動轉矩較大的情況下選用繞線電機）繞線電機：電機的轉子是采用繞線形式的，繞線電機相對于鼠籠電機啟動轉矩大，但是電機有滑環(huán)，維護相對麻煩，大部分的高壓電機都是繞線電機，對于高壓變頻和

10、功率較小的電機一般選擇鼠籠電機。注意：電機功率的大小是設備廠根據(jù)自身設備選擇的電機，所以電機功率選擇注意：電機功率的大小是設備廠根據(jù)自身設備選擇的電機，所以電機功率選擇的大小是設備廠決定的。的大小是設備廠決定的。IEC60034-30美國歐洲中國GB18613-2006中國GB18613-2012常用型號超超高效率IE4-能效1級超高效率IE3NEMAPremium-1級能效2級高效率IE2EPActEFF12級能效3級YX3標準效率IE1-EFF23級-Y、Y2、Y3低于標準效率EFF3規(guī)范實施時間2008年電機效率最新版GB18613-2012適用于1000V以下，50HZ，額定功率在0.

11、75-375kW范圍內，極數(shù)為2極、4極、6級，單速封閉自扇冷式、N設計、連續(xù)工作制的一般用途電動機或一般用途防爆電動機。 上面規(guī)范的前一版本GB18613-2006規(guī)定從從2011-7-1起必須用高效率電機起必須用高效率電機YX3。電氣設備介紹電機電機運行的監(jiān)視 a.電流、電壓、溫度(軸承)的監(jiān)視 b.運行過程中聲音監(jiān)視 c.停機處理: 指發(fā)生以外情況時電機的維護 a.日常檢查 b.定期檢查(一般檢修期為一年) c.運轉檢查電氣設備介紹電機序號故障情況故障原因排除方法1電機空載時不能起動 1 接電線路斷電 2 定子三相中有一相斷路 3 電源電壓低1 檢查接電線間的電壓2 檢查保險絲和各相電源

12、3 檢查電壓2電機在有載時不能起動1 定子繞組有匝間短路2 過載3 機械故障1 檢查各相電阻和各相電流2 檢查電機負載電流3 檢查機械部分3電機過熱1 電機定子繞組匝間短路2 電源電壓過高或過低3 電機過載4 接法錯誤5 環(huán)境溫度過高1 檢查定子繞組2 檢查電源電壓3 檢查電機負載電流4 改正接線5 提高絕緣等級電氣設備介紹電機電機的一般故障及其排除方法4三相電流不平衡1 匝間短路2 三相電阻不平衡1 修理繞組2 檢修或掉換定子5空載電流過大 1 電源電壓過高 2 定、轉子鐵芯錯位 3 三相電壓不平衡 4 三相電阻不平衡1 檢查電源2 重新壓裝3 檢查電源4 測量三相電阻6絕緣電阻低或擊穿1

13、絕緣老化或損傷2 繞組受潮3 電機過熱4 不清潔1 檢修絕緣2 拆開烘干或處理后再用3 拆開檢修,防止繼續(xù)發(fā)熱4 用空氣吹凈內部7電機有異聲1 軸承有異聲2 電磁聲3 內部虛擦聲1 調換軸承2 檢查三相電壓3 拆開檢修電氣設備介紹電機電機的一般故障及其排除方法8軸承故障1 軸承損壞或不良2 裝配不良3 聯(lián)軸器中心線不直4 潤滑脂變質或有雜質5 調速過程電壓過低1 更換軸承2 檢查軸承和前后端蓋裝配 情況3 重校中心線4 清洗軸承,更換潤滑脂5 控制最低電壓9用戶使用不妥 1 過載 2 一套風機機組電機有 正反轉現(xiàn)象 3 動平衡被破壞1 減少風量、風壓,調整到 額定輸出2 改變電機轉向3 帶葉輪

14、重新校動平衡電氣設備介紹電機電機的一般故障及其排除方法電氣設備介紹變頻器變頻器（通過改變電機的供電頻率，使其低于電網(wǎng)的50Hz從而達到調節(jié)電機轉速的設備）選擇使用變頻器主要有以下2個方面的考慮；工藝設備需要調速 (例如高溫風機)；節(jié)能調速:幾乎在所有的行業(yè)中,風機和泵類的通用機械都是由交流電機拖動,一般調節(jié)流量的方法采用風擋板或閥門來調節(jié),這樣使電機運行中長期處于空載或輕載狀態(tài),造成能源的浪費,采用變頻器調速后,通過改變電機轉速來調節(jié)流量,一般可節(jié)電30%50%；目前我們變頻的設備主要有板喂機選粉機皮帶秤煤粉計量秤一次風機蓖冷機冷卻風機高溫風機窯尾風機窯頭風機煤磨排風機輥壓機循環(huán)風機電氣設備介

15、紹變頻器變頻器原理圖電氣設備介紹變頻器變頻器按照電壓等級來分目前我們常用的是下列電壓等級：AC380V，P400kW；一般用于板喂機、選粉機、皮帶秤、小風機等；AC690V，P1600kW；目前只有進口品牌的變頻器有這種電壓等級，主要是從考慮節(jié)省投資和可靠性方面考慮；AC6kV或者10kV,P200kW ；部分進口品牌沒有10kV的變頻器(ABB).水泥廠中變頻器常見故障：電機減速過程中變頻器顯示直流過壓，建議增加變頻器的50Hz0Hz的減速 時間，或者配置制動電阻；電機加速過程中顯示電流過流,建議增加變頻器的0Hz50Hz的加速時間,同時注意設定變頻器啟動的初始頻率;如果以前一直運行良好,突

16、然顯示過流,建議首先檢查機械設備.電氣設備介紹啟動設備對于繞線電機（主要是高壓電機）我們選擇水電阻串入電子轉子作為啟動設備，而對于鼠籠電機我們一般選擇軟啟動器作為啟動設備，主要用于低壓鼠籠電機，水泥廠的高壓鼠籠電機一般功率較小，另外由于高壓軟啟動器價格較貴，一般我們選擇直接啟動。使用水電阻的好處是： 起動電流小且恒定，對電網(wǎng)無沖擊；起動電流不大于額定電流的1.3倍，因此可以降低電機重載起動對變壓器容量的要求，減少一次性投資； 平滑起動，減少對機械設備的沖擊，可延長機械設備及電機壽命30%左右； 熱容量大，可連續(xù)起動510次；(這個有待考證,正常3次就不行了) 低電壓仍可起動，只要電網(wǎng)電壓能保證

17、電機正常運行，就能保證順利起動。 結構簡單，維護方便，可靠性優(yōu)于頻敏、油浸式變阻器。水電阻的缺點就是故障率高,阻值比較難配,受環(huán)境限制.電氣設備介紹啟動設備水電阻原理圖電氣設備介紹啟動設備使用軟啟動設備的好處是：n減少對電網(wǎng)沖擊避免產生較大電壓降 n有效控制啟動電流 n最大程度減少齒輪箱、傳送帶、軸承等傳動裝置上的應力但是使用軟啟動是通過降低電機的定子電壓來降低啟動電流的，其缺點就是啟動時啟動轉矩也降低了，例如皮帶機滿載和斗提滿載啟動就比較困難。斗提有輔助傳動還可以解決，長皮帶就不太好解決了，在設計時盡可能選擇變頻器。M100 A100 A電氣設備介紹電容器電氣設備負載可以分為三類：電阻、電感

18、、電容；其中電阻消耗有功，電感和電容消耗無功，但是兩者電流方向相反；由于水泥廠中負荷主要為電機，這就產生了大量感性無功電流，為了減低流入電網(wǎng)的無功電流，我們可以選擇電容補償來降低無功電流。一般功率因數(shù)控制在0.95以下。無功功率采用靜電電容器補償，在各配電站的每段10kV母排上設10kV電容補償裝置，在各電氣室的低壓母排上設低壓電容補償裝置，確保補償后系統(tǒng)功率因數(shù)達到0.95。電氣室名稱裝機功率裝機功率計算功率計算功率補償容量補償容量視在功率視在功率變壓器變壓器負荷率負荷率Pe(KW)Pjs(KW)Qc(KVAR)Sjs(KVA)(KVA) (%)石灰石破碎電氣室490350300370800

19、46原料處理電氣室161411308101190160075原料磨電氣室162011349001193160075窯尾電氣室876657600691100069窯頭電氣室40882943216030992*200077熟料儲存電氣室1200840600885125070水泥磨電氣室34002380162025052*160078水泥儲存電氣室30902163162022772*160072電氣設備介紹電容器根據(jù)上面的描述我們知道，如果低壓電容器不投入，我們變壓器根據(jù)上面的描述我們知道，如果低壓電容器不投入，我們變壓器的負載率就會很高，所以我們在生產調試中，特別是考核過程中必須的負載率就會很高，

20、所以我們在生產調試中，特別是考核過程中必須要確保補償裝置的正常工作。要確保補償裝置的正常工作。高低壓電容器損壞的主要原因除了自身的質量問題外，是系統(tǒng)中產生的諧波電流，所以我們在變頻器集中的窯頭電氣室配置消除諧波的裝置。靜止進相機是一種用于提高大中型繞線式異步電動機功率因數(shù)的新型無功功率補償設備。它可使異步電動機的功率因數(shù)提高到接近于1，使電機定子電流減少20%左右。其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的電容補償和旋轉式進相機。 電機定子側并聯(lián)電容器補償，只是在電機之外的電網(wǎng)上對電機的無功功率進行補償，無法改善電機本身的運行狀態(tài)。而在電機轉子側串接進相機進相之后，電機定子側的電流可大幅度下降，功率因數(shù)顯著提高，電機溫

21、升降低，效率和過載能力也相應提高。因此進相機補償與電機定子側并聯(lián)電容器就地補償有本質的區(qū)別。電氣設備介紹進相機電氣設備介紹進相機靜止進相機在使用中要注意下列問題：為了避免電動機起動電流對智能化靜止進相機的沖擊，在電動機起動時，智能化靜止進相機不接入電動機轉子回路。而用另外的起動裝置進行起動。起動裝置可以是一般的起動器，如頻敏變阻器等，但必須在電動機起動完畢后，本裝置能現(xiàn)場/中控控制手動或自動投入進相機運行；智能化靜止進相機適用于拖動比較穩(wěn)定負載的繞線式電機，比如球磨機等，對于拖動負載變化很大的繞線式電機，比如破碎等使用效果可能會達不到技術要求（目前的技術已經能夠解決這一問題）；智能化靜止進相機

22、適于在電機負載率高于60%的情況下投入使用，在電機空載情況下使用效果可能會達不到技術要求。壓力儀表；判斷壓力儀表是否正常工作，簡單的方法中控看讀數(shù)是否有變化，是否在正常的顯示范圍內。一般有下列幾個問題：測壓管堵住了；測壓管有漏洞；儀表自身問題；儀表接線出問題（DCS模塊有問題）；電氣干擾（具體表現(xiàn)為（具體表現(xiàn)為數(shù)值不停大幅度亂跳，如果有規(guī)律的變化則不是干擾）。數(shù)值不停大幅度亂跳，如果有規(guī)律的變化則不是干擾）。水泥廠儀表介紹壓力儀表水泥廠儀表介紹溫度儀表溫度儀表； 一次儀表有熱電阻，熱電偶，二次儀表有溫度變送器和多路巡檢儀，溫度在中控不能正常顯示或者顯示不正確，通常有下列幾個問題：一次儀表有問題

23、（包括安裝位置不合適）；二次儀表有問題；接線有問題（ DCS模塊有問題）；具體表現(xiàn)為數(shù)值不停大幅度亂跳，如果有規(guī)律的變化則不是干擾）。我們設計中測溫在0500范圍之內選用的是PT100的熱電阻，高于500選用的是熱電偶。熱電阻的好壞一般以歐姆值來判斷：熱電阻的好壞一般以歐姆值來判斷： 一般100對應0 104對應10108對應20 112對應30116對應40 120對應50123對應60 水泥廠儀表介紹溫度儀表熱電偶的好壞一般以熱電偶的好壞一般以mV值來判斷：值來判斷：K型的熱電偶其值在045 mV之間對應01100。S型的熱電偶其值在013 mV之間對應01300。如果熱電偶測不出其毫伏值

24、或其值來回跳動不能穩(wěn)定，則說明已損壞。還可以測其通斷，如果不通則說明熱電偶斷路了。熱電偶接線時，有“+”“一”級區(qū)分，要對應接線，如果接反了，中控會沒顯示。多路巡檢儀可以同時監(jiān)視幾個測點的溫度，在現(xiàn)場可以通過儀表的按鍵查看，同時把幾個中的最高溫度點送給中控顯示。其DC24V電源要小心，不能錯接到電阻輸入端子上，否則會燒壞板子。如果幾個熱電阻中壞了一個，在沒有備件更換的情況下可先把其輸入端子短接。否則中控會顯示最大值。單通道的溫度變送器在使用時沒什么注意事項。溫度變送器的DC24V電源如果“+”“一”線接反了，中控會沒有顯示。由于多路巡檢儀抗干擾能力差，在有溫度跳停聯(lián)鎖的設備運行時，使用對講機注

25、意遠離巡檢儀。其他注其他注 意事項：意事項：1、測量時要把從熱電阻端到變送器之間的連線從接線端子上脫開，然后再測量歐姆值。2、溫度變送器（包含壓變）、熱電阻（偶）接線盒線處的接線端子要注意不能有線線相碰、電線碰殼的現(xiàn)象。 3、在安裝時熱電阻、熱電偶不能混用，K型、S型也不能混用，以及其對應的溫度變送器也不能混用，否則會影響測量準確度。 4、 在更換某一熱電阻（偶）時，如果找不到相同型號的備件，那么可以選與其長度，粗細最接近的熱電阻（偶），因為熱電阻（偶）雖材質不同，而其測溫范圍基本上相同，所以我們在使用中可認為它們的測溫范圍相同。但要注意溫度變送器的量程必須要區(qū)分。5、在更換熱電阻（偶）備件時，如果溫度值會關聯(lián)到設備跳停的，一般待設備停后再更換，若一定要及時更換，注意先把其溫度變送器的電源（多路巡檢儀）的24V電源斷了，等更換好并檢查無誤后再送24V電源，也可以要求中控DCS程序強制，待現(xiàn)場更換完畢并顯示正常后中控再把強制解除。水泥廠儀表介紹溫度儀表水泥廠儀表介紹溫度儀表其他注其他注 意事項：意事項：另外一些機械設備自帶的測溫點由于安裝位置不到位，造成設備已經損壞了，但是溫度顯示還是正常的，例如風機的軸承測溫點內部有很多機械加工留下的鐵屑，導致熱電阻不能夠正確測量軸承的溫度。水泥廠儀表介紹PA儀表PA儀表一般是指儀表的信號傳輸不采用420