重整氢增压机电气安装及调试技术-终版.doc
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重整氢增压机电气安装及调试技术
目录
1、编制说明 1
2、编制依据 1
3、施工方案 1
3.1施工准备 1
3.2施工程序 2
3.3设备开箱检查 2
3.4电气差动保护 2
3.5WLK-02型静态励磁系统的完善 3
3.6电缆敷设和防爆操作柱安装 5
3.7电气试验 10
3.8励磁装置调试 13
3.9系统调试 14
4.0压缩机试运转 15
5、主要施工机具 17
6、主要试验设备 18
1、编制说明
某厂连续重整装置K-202A/B重整氢增压机电气安装实践经验,从基本电气安装施工工序到电动机调试起动前、运行、诸多细节检查入手,详细介绍重整氢增压机电气安装调试施工工序;特别针对5600KW压缩机组WLK-02型静态励磁柜出现的几个问题,通过改进完善,有效地减少了停机次数,提高了机组运行可靠性,保证关键设备的安全运行。
2、编制依据
1、电气设计图纸
2、现行国家及行业施工规范标准:
GBJ149-90《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》
GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
GB50169-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50170-2006《电气装置安装工程施转电机施工及验收规范》
GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境施工及验收规范》
GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
GB50172-92《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》
国家建筑标准设计电气通用图集
3、施工方案
3.1施工准备
施工前认真熟悉图纸,依据图纸和规范做好图纸会审和技术交底工作,并以设计文件为依据,对到货的设备和材料进行认真检查,发现问题及时向有关部门反映,以期及早获得解决。
同时配合土建和机泵专业预埋好电缆保护管,对施工机具进行维护保养。
3.2施工程序
工程前期尽可能的提前预制和施工安装。
要做好接地预埋工作的施工,电机保护管预制、套丝、煨弯和预埋工作,能预制的尽量深度预制,以减少施工高峰期的工作量。
施工中遵循先地下,后地上;先预制,后安装;先安装,后调试;先单校,后空载试验的原则;施工时要注意与土建、仪表、工艺、机械等专业的交叉作业。
一旦条件成熟,就抓紧施工。
3.3电气材料和设备检查
电气材料和设备到达现场后,安装前应在业主的组织下由业主、监理和施工技术人员三方代表共同参加进行开箱检查,并填写开箱检查记录。
材料和设备出厂合格证及产品技术文件应齐全;
材料和设备应有铭牌,其型号规格应与设计文件相符,附件和备品备件应齐全,并与装箱单进行核对无误;
设备应无锈蚀、受潮、变形和机械损伤等缺陷;
临时在设备上标明配件名称、编号和安装位置;
电气材料和设备搬运就位应以起重工为主操作,电工配合,运输采用吊车和汽车,部分短距离搬运可分别采用倒链、滚杠、人工等方法进行。
3.4电气差动保护
3.4.1磁平衡差动特点
重整氢增压机主电机接线箱配有专用磁平衡互感器,无论电动机容量如何,互感器的变比均为50/5A,同相线圈的始端和末端共同穿过互感器,主要用于相间短路或匝间短路的主保护。
磁平衡差动保护只需要一组CT,电缆穿过CT接在电动机的电源端子上,电动机尾端(中性点侧)先用电缆将三相分别回穿磁平衡CT,然后再短接,实现星形连接。
这样一组CT里面有电动机的输入电流以及输出电流,自己就平衡掉了!
3.4.2磁平衡差动保护原理
磁平衡式差动保护,又叫自平衡式差动保护,是利用磁平衡原理实现差动保护的一种方法,其基本原理接线图如下:
图1.磁平衡差动保护接线图
由图可知,磁平衡式差动保护包含三组自平衡互感器以及三个电流继电器。
其基本原理是将电动机每相定子绕组始端和中性点端的引线分别入、出磁平衡电流互感器的环形铁芯窗口一次。
在电动机正常运行或起动过程中,流入各相始端的电流与流入中性点端的电流为同一电流,对于磁平衡电流互感器而言,该电流一进一出,互感器一次安匝为零,即一次励磁安匝处于磁平衡,则二次侧不产生电流,保护不动作。
当电动机内部出现相间短路或接地故障时,故障电流破坏了电流互感器的磁通平衡,二次侧产生电流,当电流达到规定值时起动电流继电器,继电器使电动机配电柜内的断路器跳闸,切除电动机电源,达到保护电动机的目的。
3.5WLK-02型静态励磁系统的完善
重整氢压缩机组是连续重整装置的核心设备,采用WLK-02型静态励磁柜对5600KW同步电机进行微机化、智能化控制。
同时该设备还具有失步保护及不减载自动再整步功能。
由于该设备在该厂是首次使用,在投用初期经常出现灭磁电阻损坏、旋转整流器电源模块烧坏等问题,造成设计图样与现场设备不匹配,给运行、测量、维护及故障判断处理带来极大的困难,严重影响了重点装置大型机组的正常运行。
为此,根据现场实际情况,在认真分析试验的基础上,进行了改造完善工作。
3.5.1完善电流信号采样
为保证励磁设备正常运行,微机的正确采样是很重要的。
原设计中静态励磁柜的微机采样信号为5A,而实际上电动机负荷侧电流互感器采用的是600/1的变比,电流信号为1A级。
针对上述电流互感器变比不统一、采样不准确的问题,在静态励磁柜内加装了1/5的电流互感器。
这样做即解决了采样问题,又降低了更换设备所需要的成本,同时也便于安装,不影响继电保护柜的采样。
3.5.2增加工艺联锁信号
原设计工艺联锁信号引至高压柜,直接去跳闸回路,该控制线路存在的主要问题是:
由于工艺问题引起的停车,其故障信号与正常停车没有区别,不能准确区分工艺停车和正常停车。
对设备故障的准确处理带来不便,甚至影响整个装置的生产。
如果工艺问题造成的停车能够及时发现,对操作人员的正确判断和及时处理是很有利的,可以大大缩短停机停机时间。
为此,将工艺联锁信号引至继电保护柜,监视记忆电动机的工作状态。
改进后的线路,工艺联锁将通过继电保护柜跳闸,并且打出相对应的信号,对事故的处理起到积极作用。
3.5.3增加静态励磁柜故障信号
静态励磁柜输出的直流电源是励磁机的工作电源,一旦他出现问题,就会影响同步电机的正常运行,甚至停机,因此增加一个事故预告信号很有必要。
原设计回路中励磁故障信号引至高压柜,直接跳闸,没有信号指示。
这样在事故停车后,无法准确判断故障原因,延误故障处理时间。
现在将励磁故障信号直接接到继电保护柜,利用微机的记忆存储功能,打出对应信号,继电保护柜动作跳闸。
这样做不但缩短了分析判断故障时间而且为处理事故提供可靠依据。
3.5.4电源模块电压保护值的改进
原旋转整流器中电源模块电压保护值的设定为0~170V,整流值偏小,由于现场励磁机容量大,励磁机齿谐波大,很容易损坏旋转整流器电源模块。
经过现场实际测量拍片、分析核算后,认为该保护整定值设在0~500V时最为合适。
于是,对原电源模块中部分元件做了相应调整,将电源模块的稳压系统进行改进,使其工作在安全区域内,确保了旋转
整流器的运行可靠。
3.5.5增加紧急开车环节
无刷励磁装置具有不停机更换主机板、接口板、显示板的特性。
当静态励磁柜的电源被切断时,晶闸管失控,但不关断,此时主桥仍有电流通过,其失控波形是双波形,完全能维持励磁电流使同步机继续运行。
此时主机板与主回路无任何联系,可以把备用主机板换上后,再恢复晶闸管信号电源,让设备正常运行。
但是励磁柜元件繁多,线路复杂,故障难以避免,如果在开机时,主机板、接口板出现故障,电动机将无法运行。
为此,利用上述原理特性,增加紧急开车环节,最大限度发挥其优势,让电动机先开起来,再检查处理故障,保持生产的连续性。
3.5.6直流电源部分的改进
原设计中直流电源引自高压柜,且接线端子容量偏小。
这样不利于设备检查、维护和检修。
为此将直流电源部分做以下改进:
直接从直流柜引入直流电源,不经过高压柜,由直流柜中的断流器单独控制,同时将容量不足的端子换大,提高了供电可靠性。
3.6电缆敷设和防爆操作柱安装
3.6.1电缆施工
电缆敷设工艺流程图如下:
电缆进场检查验收
加工
电缆敷设准备
电缆敷设固定
电缆头制作安装
电缆
标识
由于电缆线路价格昂贵、技术复杂,施工难度大,故要求精心施工,为确保电缆安全,首先应将电缆沟和电缆桥架内进行全面的清理,以防电缆沟底的石头、硬块及桥架内边缘毛刺等坚硬突出物对电缆造成损伤,清理工作完成后方可按图纸要求的厚度垫入细河砂。
为此在敷设前需要认真审核图纸,根据配电系统图和电气设备平面布置图确定电缆作业表的正确性。
安排施工队技术人员进行电缆的绝缘、通路检查。
根据实际电缆敷设特点确定相应的吊车、人员及放缆机具,如电缆放线架、卷扬机、电缆滑轮、通讯联络工具等。
并对施工人员进行技术交底。
A电缆保护管预制安装
电缆保护管的预制采用电动液压煨弯机冷煨,采用电动无齿切割机切割;
保护管弯制时,其弯曲半径和弯扁程度要符合规范要求。
切割后的管口要打磨毛刺,并视情况做成嗽叭形。
镀锌管锌层剥落处涂防腐漆;明敷电缆管横平、竖直,并做适当的支持固定。
与各种管道距离符合规范要求,并列安装排列一致,管口平齐;
保护管连接时,地下采用短套管,套管长度至少为电缆管外径的2.2倍;保护管用螺纹连接时涂抹电力复合脂,有效啮合扣数不少于5扣;
电缆通过地面或楼板、墙壁及易受机械损伤处设置厚壁钢管保护,保护管与建筑物间的空隙,用水泥砂浆充填堵严。
所有电缆保护管均要可靠接地,防爆场所保护管连接必须用防爆管件。
B电缆敷设
图2.电缆桥架电缆敷设
⑴电缆检查验收
电缆运抵现场放于集中敷设位置附近,按型号归类、整齐摆放;
根据施工图纸核对到货电缆的规格、型号、长度是否符合要求,并检查有无合格证和产品质量证明书等产品技术文件;
检查电缆外观质量。
⑵敷设准备
认真审核图纸,根据配电系统图和电气设备平面布置图确定电缆作业表的正确性;
依据现场盘柜、压缩机电机位置及电缆桥架布置核算出电缆实际长度,确定设计提供的电缆在电缆桥架内排列图的正确性;
将有关数据输入计算机,由计算机完成电缆敷设的进程管理,并打印出电缆敷设标签、每个电缆盘上的电缆分布表、电缆排序表。
安排相关人员进行电缆的绝缘、通路检查,对于高压电缆还要做直流耐压试验。
根据实际电缆敷设特点确定相应的吊车、人员及放缆机具。
并对有关人员进行技术交底。
⑶电缆敷设
电缆施放前检查电缆敷高路径中的桥架,预埋保护管已施工结束。
电缆沟、桥架、保护管中的杂物已经清扫。
接地线已施工结束。
电缆路径符合设计规定和工艺管道无冲突“打架”现象。
电缆施放前应对电缆进行电气测试:
绝缘电阻测试、直流耐压、导通试验、相位核对等试验。
电缆施放前应全面检查所有导轮的放置是否稳妥,特别是转弯处的导轮是否已补强,以防电缆在牵引过程中被压损,还应对牵引机、缆盘刹车及全线通讯联络的准备情况进行详细的检查。
为了解决在桥架上敷设电缆、人工用力不一致既费时又费力,电缆敷设机又无法使用的问题,本文介绍一种电缆敷设新方法,即采用把电缆悬空敷设,放置在滚动性很好的滚杠上,这样可以很好地解决电缆与电缆之间摩擦,在敷设过程中既节省了大量