M980051000ASM南望自动盘车操作装置说明书.docx
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M980051000ASM南望自动盘车操作装置说明书
版本号:
A密级：
工厂秘密
东方汽轮机厂
自动盘车操作装置说明书
编号M980-051000ASM
第全册
2007年1月
编号M980-051000ASM
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目录
序号章一节名称页数备注
10-1概述1
20-2装置简介3
30-3工作原理2
40-4盘车控制2
50-5维护1
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0-1概述
自动盘车操作装置作为汽轮机盘车装置的电气操作回路，该装置可实现手动和自动（接收来自机组零转速信号）盘车。
该装置选用了可编程控制器PLC进行逻辑控制。
为改善盘车投入的启动特性，降低启动电流，本装置还选用了软启动器，防止对电机的大电流冲击。
装置还具有润滑油压低和过载保护直接停盘车。
0-2装置简介
自动盘车操作装置所有元器件装在一个控制箱，含有Rockwell公司的PLC控制系统、ABB的PSS44/76型软启动器、接触器和其它附件，取代了传统的继电器控制。
1PLC控制系统
Rockwell的PLC系统具有模块化、可扩展的体系结构，它包括CPU、I/O模块、电源和PLC机架。
1.1CPU处理器
CPU处理器（1747-L532）它的主要功能是按保存在可编程存储器中的指令进行操作处理，用以实现用户的控制要求。
1.2I/O模块
输入模块（1746-IB16）为直流24V16点输入模块，接收24VDC输入信号，用于与源型输出装置联接；输出模块（1746-OW16）为直流24VDC16点输出模块，控制24VDC负载，最大响应时间为1ms。
输入模块接收来自现场或控制设备的开入信号,将这些开入信号转换为CPU所需的信号格式,CPU根据这些信号和其内部存储的控制逻辑,经运算处理后,将开出信号送至模出模块,由模出模块送至相应控制设备。
所有与总线相连的I/O模块都经过光电隔离，确保安全和无故障操作。
1.3PLC电源
电源（QUINT-PS-230AC/24DC/2/F）为230VAC输入，2A输出。
它用于向插在底板上的CPU和I/O模块供电。
2软起动器（PSS44/76）
PSS44/76是由六个晶闸管组成的软启动－软停止单元，可以控制三相交流电机的启动与停止，可提供：
对电机运行特性的控制，尤其是在起动和停止期间；
对电机和起动器的热过载保护；
对传动机械的机械保护，清除转矩浪涌并降低冲击电流；
在整个1区内控制加速转矩；
按应用要求调节电机转矩；
降低电机损耗；
特性：
3端子电机，标称功率7.5kW。
2.1设定的介绍
软启动器有3个旋转设定开关和一个2位置拨动开关。
2.2起动曲线
设定起动时电压提升的时间，16级可调范围为1s～30s,设定为6s。
2.3停止曲线
设定停止时电压下降的速度，在0s～30s范围可调16级，选用0s可直接停止，本装置设定为0s。
2.4初始电压/限流功能
●初始电压
白色范围
设定起动曲线开始电压水平以及停止曲线终止电压水平。
在30%～70%全电压范围可调5级。
●限流功能
蓝色范围
当电流互感器T2接于端子11和12时，用于初始电压设定的同一旋转开关来设定限流。
在1.5～4倍的电流互感器变比范围可调11级,当在蓝色范围的参数设定时,初始电压总是被固定在40%位置。
2.5用于选择连接方式的Line/Delta开关S1
软启动器的主回路可有不同的接法，如与电机“外接”或与电机“内接”。
开关S1于相应的位置。
3控制柜外型图及说明
1－电流表2－电压表3－零转速指示
4－润滑油压正常指示5－顶轴油压正常指示6－啮合到位指示
7－甩开到位指示8－盘车运行指示9－电磁阀动作指示
10－电机试验指示11－紧急盘车指示12－电源指示
13－盘车停止指示14－盘车手动15－盘车禁止16－盘车自动17－电磁阀动作按钮18－电机启动按钮19－甩开按钮20－紧急盘车按钮21－盘车停止按钮
22－试灯按钮
0-3工作原理
1盘车装置的工作原理
盘车装置的控制原理图见图0-3-1。
图0-3-1自动盘车操作装置原理框图
盘车操作装置可以通过采取手动的方式来启动，也可以全在自动的方式下启动。
在润滑油压正常、顶轴油压正常和软启动器正常的外部允许盘车条件满足的情况下，选择了自动盘车方式，只要TSI发出零转速信号到盘车控制柜，盘车控制柜的PLC在确认已收到零转速信号（通常，在收到稳定的零转速信号后会自动延时30秒左右才被系统确认），PLC系统将通过继电器使电磁阀带电，液压缸将带动执行机构使盘车齿轮靠向汽机大轴齿轮，并逐渐使之啮合。
PLC系统在电磁阀通电后30秒开始检测是否收到啮合到位信号，如果未收到啮合到位信号，盘车电机将周期性通过软起动器短时间启动电机正转，使盘车电机微动，以利于齿轮间的啮合，如果还未收到啮合到位信号，盘车电机微动两次后第三次将强行启动盘车。
如果收到啮合到位信号，则电机将自动启动并维持盘车电机的运行，同时啮合到位信号发出5秒后，电磁阀自动断电，从而完成自动盘车投入；当汽轮机转速冲转超过盘车转速的时候，通过离心力甩开盘车装置，盘车装置甩开到位后，电机将自动停止。
手动自动盘车方式与上述工作原理相似，不过需要人为地进行一系列操作：
首先同样必须满足润滑油压正常、顶轴油压正常和软启动器正常的盘车条件，然后选择手动盘车方式，按下“电磁阀动作”按钮后，使电磁阀带电，液压机构完成盘车齿轮啮合，再按下“电机启动”按钮后，将启动盘车电机，盘车开始运行。
任何时候按下“停盘车”按钮，将停止盘车电机。
盘车停止后，整个装置还处于啮合位置，此时要想脱开盘车装置，需按下“甩开”按钮，电机开始反转，使装置脱开。
当甩开到位行程开关闭合后，电机将停止运转。
2性能特点
本装置可以满足零转速自动盘车、手动盘车、紧急盘车，并具备低油压保护、远方控制等功能。
由于本装置采用进口PLC作为逻辑控制部件，所有的控制逻辑均由PLC软件（梯形逻辑图）构成，故控制灵活、功能强大。
而驱动电机用软起动器采用进口ABB电机软启动器，减少对盘车电机小齿轮与汽机盘车大齿轮的冲击，使盘车投入过程平稳。
软起动器按设定的启动曲线,启动时间,启动力矩工作,使盘车投入过程平稳,另外它提供了完善的过流、过热、过压、欠压、低功率保护,防止意外事故对电机可能造成危害。
本装置接线简单明了、便于维护，如需详细控制逻辑，请参见逻辑图。
3信号清单
序号
名称
信号源
端子号
备注
1
甩开到位
就地（行程开关）
JD1、JD2
2
啮合到位
就地（行程开关）
JD3、JD4
3
零转速信号
TSI来
JD5、JD6
无源
4
顶轴油压正常
就地（压力开关）
JD7、JD8
5
润滑油压正常
就地（压力开关）
JD9、JD10
6
润滑油压低
就地（压力开关）
JD11、JD12
7
主汽门全关
就地（行程开关）
JD13、JD14
8
电磁阀动作
DCS来
JD17、JD18
无源
9
盘车电机启动
DCS来
JD19、JD20
无源
10
盘车停止
DCS来
JD21、JD22
无源
11
盘车电机电流
去DCS
JD25、JD26
4～20mA
12
盘车运行
去DCS
JD39、JD40
无源
13
盘车允许
去DCS
JD41、JD42
无源
14
电磁阀动作
去DCS
JD43、JD44
无源
15
电机运行
去DCS
JD45、JD46
无源
16
接电磁阀
去电磁阀
JD68、JD69
220VAC
17
电源
电源箱
JD70、JD71
JD72
380VAC
18
电机
去电机
JD73、JD74
JD75
380VAC
0-4盘车控制
1就地手动启动盘车
根据自动盘车装置系统逻辑要求，在汽轮机新机第一次启动或长时间停机后启动时，请采用就地手动盘车，并且在现场应有人密切监视盘车装置，启动步骤如下：
a）检查盘车启动条件是否满足（润滑油压正常指示灯亮、顶轴油压正常指示灯亮）；
b）将盘车钥匙开关拨至手动位置；
c）确认主汽门全关信号正常；
d）按下电磁阀动作按钮（电磁阀动作指示灯亮）；
e）如果啮合到位（啮合到位指示灯亮），然后按下电机启动按钮，启动电机，盘车开始运行（盘车运行指示灯亮）；如果啮合不到位，30秒后按下电机启动按钮，启动电机，盘车开始运行（盘车运行指示灯亮）；
f）机组运行到3000r/min，把选择开关拨至自动位。
2DCS启动盘车
随着电厂自动化程度的提高，对于盘车钥匙开关处于手动位置的自动盘车操作装置可以采用远方启动也就是通过DCS来启动，启动步骤如下：
a）DCS盘车允许条件除了满足就地手动条件外，还需要零转速信号（零转速灯亮），并有盘车允许信号到DCS；
b）将盘车钥匙开关拨至手动位置；
c）确认主汽门全关信号正常；
d）按下电磁阀动作按钮（电磁阀动作指示灯亮）；
e）如果啮合到位，（啮合到位指示灯亮）然后按下电机启动按钮，启动电机，盘车开始运行（盘车运行指示灯亮）；如果啮合不到位，30秒后按下电机启动按钮，启动电机，盘车开始运行（盘车运行指示灯亮）；
f）机组运行到3000r/min，把选择开关拨至自动位
3自动盘车
当满足自动盘车条件，润滑油压正常、顶轴油压正常、主汽门全关信号正常、零转速信号正常，且钥匙开关在自动位，盘车装置接收到零转速信号30s后，盘车将按自动方式运行，具体过程如下：
a）满足盘车允许条件后，盘车允许信号将会送到DCS中，并且零转速指示灯、润滑油压正常指示灯、顶轴油压正常指示灯都亮，系统将会自动让电磁阀动作，此时，电磁阀指示灯亮，并有信号送至DCS。
b）如果盘车齿轮正好与汽机大轴齿轮啮合的话，啮合到位指示灯亮，3s后盘车接触器动作，盘车运行，同时盘车运行指示灯亮。
如果两齿轮未啮合到位，电磁阀动作30s后，系统会输出一个2s的脉冲去微动电机。
如果微动后啮合到位，则系统如b）所述继续进行，完成盘车。
但如果微动后仍未啮合，那么电磁阀动作34s后，系统会再输出一个2s的脉冲去微动电机，如果微动后啮合到位，则系统如b）所述继续进行，完成盘车。
如仍未啮合到位，则系统会在电磁阀动作40s后输出控制信号去动作盘车接触器，盘车运行，同时盘车运行指示灯亮。
4紧急启动
紧急盘车在手动方式下进行，所以要将钥匙开关放在手动位置。
紧急盘车是以轴瓦发生额外磨损或损坏为代价来防止转子热弯曲变形从而保护转子的盘车过程。
紧急盘车也必须满足润滑油压正常,满足上述条件的情况下，按下紧急盘车按钮，电磁阀动作，电磁阀动作指示灯亮，紧急盘车指示灯亮，余下的过程同就地手动启动过程的e）、f）步骤。
紧急盘车是在发生危急到汽机转子时才能选用的一种盘车过程,在平时严禁使用。
5电机试验
电机试验是为检查盘车电机接线是否正确,盘车电机转动方向是否正确，只有盘车在甩开位置时，才可以进行电机试验。
此时甩开到位指示灯亮，按下电机启动按钮，电机开始运行，电机试验指示灯亮。
6盘车甩开
机组冲转后，盘车装置自动甩开。
一般当停机或检查盘车装置是否正常时，需要使用甩开按钮。
盘车甩开的条件：
啮合到位（啮合到位指示灯亮），盘车接触器已断电，按下甩开按钮，甩开接触器动作，盘车装置甩开，当甩开到位后，甩开到位指示灯亮，同时甩开接触器断电，如果装置未检测到甩开到位信号，甩开接触器在通电后30s后会自动断电。
7试灯
本装置有试灯按钮，检查指示灯工作是否正常。
注：
盘车装置的主要控制均在软启动器正常的情况下完成所有功能，除试灯外。
盘车装置在汽机或装置本身检修时，应将钥匙开关拨于禁止位。
1-5维护
该装置采用了先进的PLC和软起动器装置，因此在投运前需作全面检查，确认正确无误后方可正式投入使用，包括以下几个方面的内容：
a）检查电源是否工作正常（AC380V、AC220V）。
b）检查装置柜上的电压表指示是否正常。
c）清除控制柜内的灰尘。
d）通过按“试灯”按钮检查面板上所有指示灯是否工作正常。
更换有故障的元器件。
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