盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介課件

1、盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介中鐵十二局第二工程有限公司盾構(gòu)一項(xiàng)目部趙瑋棟盾構(gòu)電氣控制原理簡(jiǎn)介主要內(nèi)容一、盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)原理 1、 盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的組成 2、 PLC控制系統(tǒng)在盾構(gòu)上的應(yīng)用 3、變頻器在盾構(gòu)上的應(yīng)用 4、常用安全保護(hù)電路在盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 5、常用傳感器在盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 6、盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)維修保養(yǎng)二、盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理 1、盾構(gòu)施工供電分類(lèi) 2、集約用電 3、安全用電 4、節(jié)約用電盾構(gòu)供配電系統(tǒng)高壓供配電：由于盾構(gòu)機(jī)整機(jī)負(fù)荷較大，因此盾構(gòu)機(jī)采用高壓10KV供電。為保證盾構(gòu)機(jī)連續(xù)掘進(jìn)，采用400m(200m)高壓軟電纜槽和高壓電纜卷筒實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供電。變壓器：盾構(gòu)機(jī)常用的變壓器有

2、波紋密封油浸式和干式變壓器兩種。油浸式變壓器具有體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但其維護(hù)不便；而干式變壓器維護(hù)方便，過(guò)載能力強(qiáng)，但體積大、價(jià)格貴。因此目前一般常見(jiàn)的是盾構(gòu)機(jī)采用的是全密封油浸式變壓器，它使變壓器內(nèi)部與大氣隔離，防止油的劣化和絕緣受潮，增強(qiáng)了運(yùn)行的可靠性。軟啟動(dòng)器：功率較大的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)有較大的沖擊電流，為了避免啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，對(duì)大功率的電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)，中小功率的電機(jī)采用星三角啟動(dòng)或直接采用啟動(dòng)方式。無(wú)功功率補(bǔ)償：采用補(bǔ)償電容器在低壓端集中補(bǔ)償?shù)姆椒?，利用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功率因數(shù)，通過(guò)控制接觸器切換電容組達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù)的

3、目的。補(bǔ)償后的功率因數(shù)不低于0.9。盾構(gòu)供配電系統(tǒng)盾構(gòu)供配電系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)高壓斷路器的保護(hù)整定值低壓斷路器的保護(hù)整定值電機(jī)保護(hù)熱繼電器整定一定不要超過(guò)電機(jī)額定電流星-三角啟動(dòng)要注意接線正確，防止電源短路。洞外的高壓開(kāi)關(guān)柜在過(guò)流、速斷的基礎(chǔ)上，建議增加零序電流保護(hù)。盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)示意圖1. PLC的結(jié)構(gòu)3. PLC的工作方式PLC是采用順序掃描、不斷循環(huán)的方式進(jìn)行工作的。PLC的掃描工作過(guò)程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。計(jì)算機(jī)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成參數(shù)設(shè)定、監(jiān)控、管理功能采用組態(tài)軟件，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)與辦公室的管理計(jì)算機(jī)組成局域網(wǎng)，將洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)的信息傳輸?shù)降孛孓k公室，并

4、儲(chǔ)存起來(lái)。操作畫(huà)面設(shè)定界面：設(shè)定盾構(gòu)對(duì)象和控制參數(shù)測(cè)量界面：顯示盾構(gòu)中各類(lèi)檢測(cè)儀器的測(cè)量值掘進(jìn)界面：施工時(shí)主畫(huà)面，掘進(jìn)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)歷史曲線畫(huà)面：以曲線形式顯示歷史施工數(shù)據(jù)，可按環(huán)號(hào)查詢(xún) 報(bào)警畫(huà)面：及時(shí)顯示盾構(gòu)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況和故障報(bào)警報(bào)表動(dòng)態(tài)曲線鉸接畫(huà)面：用于鉸接操作和控制，并顯示盾構(gòu)姿態(tài)變頻器在盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用常用的主驅(qū)動(dòng)有液壓驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)、變頻驅(qū)動(dòng)模式.目前我們盾構(gòu)機(jī)上主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就采用變頻驅(qū)動(dòng)。圖為設(shè)備變頻柜。變頻器在盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用此屏幕為變頻柜上簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)變頻柜的操作界面。TJB高壓快速插頭盾構(gòu)機(jī)常用傳感器電感感應(yīng)式接近開(kāi)關(guān)。（有常閉和常開(kāi)兩種接線方式）壓力傳感器、壓力開(kāi)關(guān)。（壓力開(kāi)關(guān)也有常閉

5、和常開(kāi)兩種接線方式）電容式流量傳感器、流量開(kāi)關(guān)。溫度傳感器、溫度開(kāi)關(guān)。位移傳感器（拉線式、磁滯式）傾角傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器盾構(gòu)機(jī)常用傳感器編碼器它采用PROFI-BUS總線方式與PLC直接通訊；現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需調(diào)節(jié)。在PLC處可以顯示全部角度，它是絕對(duì)值型編碼器，精度很高。PLC自動(dòng)檢查通訊線路，線路正常OK、內(nèi)部有故障PLC也要顯示，更換編碼器要點(diǎn)：1)安裝編碼器（對(duì)準(zhǔn)斜槽直接插入），按圖接線。2)設(shè)置地址開(kāi)關(guān)DIP SWITCH、因?yàn)?PLC需要找地址。3)連接PROFI-BUS總線。4)激活終端電阻（因?yàn)橹挥幸粋€(gè)編碼器，也是終端）5)復(fù)位（Reset）6)將管片機(jī)轉(zhuǎn)到最下方，設(shè)置0位，而后設(shè)置左右最

6、大轉(zhuǎn)角限位，然后轉(zhuǎn)動(dòng)管片機(jī)觀測(cè)限位是否合適，可隨時(shí)修改。盾構(gòu)機(jī)常用傳感器澎潤(rùn)土流量傳感器盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)由于振動(dòng)較大，要定期緊固接線端子。特別是電機(jī)接線端子。防水、防潮，絕緣檢查。除塵，降溫傳感器加防護(hù)接地良好焊接作業(yè)時(shí)要注意一定要焊接那里接地線就接在那里。特別是在PLC附近和主軸承內(nèi)外側(cè)焊接作業(yè)盾構(gòu)機(jī)常見(jiàn)電氣故障判斷和處理處理故障的原則：先簡(jiǎn)后繁，由外而內(nèi)。先檢查電源，在檢查外部線路。絕大多數(shù)故障是線路故障，斷線、短路、接地和接觸不良等。PLC程序一般不會(huì)出問(wèn)題。對(duì)于電氣故障要先從簡(jiǎn)單的地方查起，開(kāi)始不要考慮的太復(fù)雜。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理盾構(gòu)施工供電分類(lèi)按照施工設(shè)備分類(lèi)1、盾構(gòu)供電

7、2、配套設(shè)備供電按照電壓等級(jí)分類(lèi)1、高壓供電2、低壓供電盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理盾構(gòu)施工臨時(shí)用電的幾個(gè)重要方面集約用電安全用電節(jié)約用電盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理集約用電的意義1、最佳的供電容量（滿(mǎn)足盾構(gòu)施工所需的最小總供電容量）2、最佳的供電分配（盾構(gòu)用電和配套用電負(fù)荷中心、箱變?nèi)萘窟x擇）3、最少的供電投入（供電報(bào)裝費(fèi)用最節(jié)?。┒軜?gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理選擇最佳供電容量根據(jù)盾構(gòu)實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程考慮容量，1、不能進(jìn)行簡(jiǎn)單累加的方法。2、對(duì)不同的設(shè)備采用利用系數(shù)的方法并不是唯一 的依據(jù)。3、結(jié)合外部供電條件、盾構(gòu)施工時(shí)設(shè)備同時(shí)用電 的情況、小型機(jī)具實(shí)際的使用情況都是必須考 慮的。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理

8、選擇最佳供電容量前期投入用電，后期不用或減少的（施工降水）。前期用電較少后期增加的設(shè)備（通風(fēng)機(jī)）對(duì)地質(zhì)情況分析盾構(gòu)用電量減少的部分。南北方氣候差異，變壓器允許過(guò)載的部分。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理安全用電1、供電最大電流設(shè)置、短路電流設(shè)置，零序電流 設(shè)置，過(guò)載設(shè)置。一般由供電部門(mén)按照供電方案設(shè)置。最大電流一般按照變壓器容量設(shè)置，考慮變壓器的過(guò)載能力，一般增加20。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理安全用電2、高壓電纜的防護(hù)（電纜溝、穿管、穿墻、彎曲、懸掛、標(biāo)識(shí)） 高壓電纜的防護(hù)是安全用電的關(guān)鍵一環(huán)，在穿越的路面必須有電纜溝或穿管，不允許有露天地面敷設(shè)，穿墻、彎曲、懸掛電纜都不允許有扭曲，強(qiáng)彎等應(yīng)力集中。在

9、入地點(diǎn)、穿墻出懸掛等地方必須有標(biāo)識(shí)（“高壓危險(xiǎn)”“xx高壓電纜”等）盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理安全用電3、電纜的耐壓檢測(cè)（尤其是再次重復(fù)使用電纜）高壓電纜在投入使用時(shí)，必須進(jìn)行耐壓檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，直流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓應(yīng)為額定電壓的35倍，相間泄漏電流均衡，三相對(duì)地泄漏電流均衡，數(shù)值由電纜的長(zhǎng)度有所不同。不同電纜按廠家的試驗(yàn)要求做耐壓試驗(yàn)。軟電纜按2.5倍耐壓試驗(yàn)。通常交聯(lián)聚氯乙烯高壓電纜按以下要求：新電纜按照3倍耐壓檢驗(yàn)，泄漏電流在80uA以下舊電纜按照2.5倍耐壓檢驗(yàn)，泄漏電流在80uA以下盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理安全用電4、接地系統(tǒng)一定可靠。 接地系統(tǒng)是安全保證的前提。對(duì)于接地的電阻要經(jīng)常復(fù)測(cè)，防止由于冬季干旱等原因造成接地失效。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理節(jié)約用電選擇合理工況 對(duì)于盾構(gòu)機(jī)這樣比較大型的設(shè)備，針對(duì)不同的地質(zhì)情況，合適的刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，盾構(gòu)機(jī)推力，在同樣的掘進(jìn)距離時(shí)，能節(jié)約較多的電量。例如：通風(fēng)機(jī)選用變頻或雙速風(fēng)機(jī)，根據(jù)隧道通風(fēng)距離選擇頻率、風(fēng)量，可以節(jié)約大量電力。盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工用電管理節(jié)約用電及時(shí)停機(jī)，減少損耗 對(duì)于循環(huán)式作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，在完成某一工序時(shí)，及時(shí)的停機(jī)，也可以節(jié)約大量電力。例如： 泥水盾構(gòu)機(jī)的泥水處理場(chǎng)，在盾構(gòu)掘進(jìn)完成后如果泥水處理效果達(dá)到要求，及時(shí)的和盾構(gòu)司機(jī)聯(lián)絡(luò)，停機(jī)可以節(jié)約大量電力。例如：在掘進(jìn)結(jié)束后，