水泥厂电气培训

各位同事大家上午好！一．水泥厂配电系统简介二．电耗计算三．电气设备介绍四．仪表介绍五．防雷接地原料磨配电站6kV/10kV水泥厂配电系统简介水泥磨配电站6kV/10kV窑头配电站6kV/10kV原料部分各电气室400V窑头部分各电气室400V水泥磨部分各电气室400V总降压站35kV或110kV总降及各配电站的供电网络需要根据实际总图布置来决定，上图只是常见供电关系！举例说明水泥厂的配电系统：工厂进线电源电压采用110kV，电源引自厂区附近的上级区域变电所，110kV单回路架空线路引人厂内。在熟料线厂区设一座110kV总降压站，内设35MVA主变一台，能够满足水泥厂一条生产线负荷需要。（电源选择110kV或者35kV的区别）。厂内设容量1000kVA柴油发电机一台作为保安电源。(情况可以不设柴油发电机)一般2500t配500kW一般3200t配600kW一般5000t配800kW此外，本项目将同步建设一套9000kW纯低温余热发电机组，计划并在总降压站10kV侧并网。当热电联产时与总降压站并网、向本项目水泥生产线供电，缺口部分由当地电网通过主变降压后供电。水泥厂配电系统简介水泥厂配电系统简介装机功率和计算功率的区别：高压电机低压电机石灰石破碎机630110D740石灰石破碎机630214758反击式破碎机450131D1740辊压机1800140D1083辊压机1800143D4028原料磨风机2000144D886高温风机2500161D2936窑尾排风机1250500窑主传710窑头排风机1000辊盘式磨煤机630煤粉防爆通风机560水泥磨立磨3150水泥磨废气排风机1600合计1871012671总装机3138122280.51计算负荷主变选择2500031500不考虑余热发电负载率0.940.74考虑余热发电负载率0.730.58水泥厂配电系统简介电气操作中注意点：原料磨配电站为单母线分段结线，两路电源分别引自总降压站，正常时两路电源同时供电，母联柜断开。其中一路电源故障时，母联柜合上，由另一路电源供电,保证烧成系统供电；破碎配电站,水泥磨配电站、窑头配电站为单母线不分段结线。窑头配电站由总降双回路供电,一用一备。中压断路器操作进线回路和变压器馈出线（10kV断路器）的控制操作主要操作方式：设置在10kV开关柜上，完全独立于通讯网络，通过选择开关和控制按钮进行操作控制，主要作为开关检修、调试时用。电动机馈出线（10kV断路器）的控制操作(1)主要操作方式：设置DCS计算机操作站上，可通过键盘或鼠标进行控制操作。(2)后备操作方式：设置在现场按钮箱上，通过按钮箱上的控制按钮进行操作控制，主要作为设备和电机检修、单机调试时用，也是控制操作的后备方式。一级配电、两级配电以及电耗考核。主要指低压380V配电系统。一级配电指变压器供电范围内的设备均直接挂于变压器低压侧母排上。投资少，但用电量无法分车间计量。两级配电指变压器先给电气室配电，电气室再通过开关给各车间、工艺段的抽屉柜供电。投资多，用电量可以分车间、分工艺计量。为了节省投资大于等于55kW的电机及用电设备直接从电气室配电。根据上述描述，如果电量的计算要做到按工艺段划分必须采用两级配电，同时在设计中要把非工艺生产设备的供电另外单独配电，例如电动葫芦、检修电源、照明等等。所以要计算一个工艺段的电耗，需要从下列电表抄录电量然后累加：该工艺段所有380V小电机消耗的电能(电气配电设计已经按照工艺段划分了)；该工艺段所有380V大电机消耗的电能(大于等于55kW的电机及用电设备);该工艺段所有高压电机消耗的电能(6kV或10kV).我们考核中所说的熟料电耗，水泥电耗是不包括非工艺生产设备消耗的电能，例如机电修车间的电耗。对于一些公用设备的电耗计算需要根据实际情况来核算,例如全厂就一个空压机站,如果算熟料电耗时把全部空气压缩机消耗的电耗全部折算到熟料中去,必然使熟料电耗增加,另外循环水泵房等在计算电耗时都要考虑一定折算系数。电耗计算工艺段电耗（kWh/t)产量(t/h)低压电耗原料磨主电机原料磨风机原料磨系统-配料站底到均化库顶16.81434.860.997.808.02烧成系统含废气处理全厂的空压机25.63247.58废气处理低压电耗窑尾排电耗窑尾窑中低压电耗高温风机1电耗1.251.593.474.23高温风机2电耗窑主机电耗窑头低压电耗窑头排电耗3.161.467.822.65煤磨系统,不含煤取料机51.4427.68煤磨低压煤磨主电机煤磨风机7.6220.1123.71水泥磨系统,配料站底到水泥库顶43.8092.10低压电耗磨机电耗风机电耗说明：1、原料处理部分为两条线共用设备，电耗未统计在内。2、循环水泵房、水泥包装系统由一线供电，本次未统计电耗电耗计算越南宜山项目生成电耗的高低和主要和下面几个方面有关系：工艺生产方式，例如原料磨选用辊压机，还是立磨；熟料及水泥的产量，一般产量越高电耗越低；工艺操作水平和管理水平，例如破碎机，如果石灰石运送车运力不够，必然造成石灰石破碎空转多，电耗增加；设备可靠性及维护水平,经常性地设备跳停,电耗肯定增加;电气专业,在节能降耗方面主要有下列几个措施:选用低损耗节能变压器S13，变压器负荷率尽量不超过60%，但投资太大；选择高效电机，目前国家规范要求低压电机选择YX3系列高效电机；照明灯具选择节能型产品，例如选择LED光源;对于调节范围较大的风机和水泵采用变频调速。根据上面的描述，我们可以知道节能降耗，主要是选择合理的工艺方案，以及性能优良的设备（例如高效风机降低风机装机功率），更重要的是良好的管理！电耗计算电气设备介绍——电机电机分类按电压分有AC380V、AC690V、AC6kV、AC10kV、DC660V、DC440V其中我们常用的电机是AC380V、AC6kV、AC10kV。AC690V主要是用于大风机变频设备DC660V、DC440V是用于窑主传直流传动上面的交流电机根据转子的不同主要分为两类电机：鼠笼电机：电机的转子不是绕线形式的，一般低压电机都是鼠笼电机（除个别低压破碎机要求启动转矩较大的情况下选用绕线电机）绕线电机：电机的转子是采用绕线形式的，绕线电机相对于鼠笼电机启动转矩大，但是电机有滑环，维护相对麻烦，大部分的高压电机都是绕线电机，对于高压变频和功率较小的电机一般选择鼠笼电机。注意：电机功率的大小是设备厂根据自身设备选择的电机，所以电机功率选择的大小是设备厂决定的。IEC60034-30美国欧洲中国GB18613-2006中国GB18613-2012常用型号超超高效率IE4------能效1级超高效率IE3NEMAPremium--1级能效2级高效率IE2EPActEFF12级能效3级YX3标准效率IE1--EFF23级--Y、Y2、Y3低于标准效率EFF3规范实施时间2008年电机效率最新版GB18613-2012适用于1000V以下，50HZ，额定功率在0.75-375kW范围内，极数为2极、4极、6级，单速封闭自扇冷式、N设计、连续工作制的一般用途电动机或一般用途防爆电动机。上面规范的前一版本GB18613-2006规定从2011-7-1起必须用高效率电机YX3。电气设备介绍——电机电机运行的监视a.电流、电压、温度(轴承)的监视b.运行过程中声音监视c.停机处理:指发生以外情况时电机的维护a.日常检查b.定期检查(一般检修期为一年)c.运转检查电气设备介绍——电机序号故障情况故障原因排除方法1电机空载时不能起动1接电线路断电2定子三相中有一相断路3电源电压低1检查接电线间的电压2检查保险丝和各相电源3检查电压2电机在有载时不能起动1定子绕组有匝间短路2过载3机械故障1检查各相电阻和各相电流2检查电机负载电流3检查机械部分3电机过热1电机定子绕组匝间短路2电源电压过高或过低3电机过载4接法错误5环境温度过高1检查定子绕组2检查电源电压3检查电机负载电流4改正接线5提高绝缘等级电气设备介绍——电机电机的一般故障及其排除方法4三相电流不平衡1匝间短路2三相电阻不平衡1修理绕组2检修或掉换定子5空载电流过大1电源电压过高2定、转子铁芯错位3三相电压不平衡4三相电阻不平衡1检查电源2重新压装3检查电源4测量三相电阻6绝缘电阻低或击穿1绝缘老化或损伤2绕组受潮3电机过热4不清洁1检修绝缘2拆开烘干或处理后再用3拆开检修,防止继续发热4用空气吹净内部7电机有异声1轴承有异声2电磁声3内部虚擦声1调换轴承2检查三相电压3拆开检修电气设备介绍——电机电机的一般故障及其排除方法8轴承故障1轴承损坏或不良2装配不良3联轴器中心线不直4润滑脂变质或有杂质5调速过程电压过低1更换轴承2检查轴承和前后端盖装配情况3重校中心线4清洗轴承,更换润滑脂5控制最低电压9用户使用不妥1过载2一套风机机组电机有正反转现象3动平衡被破坏1减少风量、风压,调整到额定输出2改变电机转向3带叶轮重新校动平衡电气设备介绍——电机电机的一般故障及其排除方法电气设备介绍——变频器变频器（通过改变电机的供电频率，使其低于电网的50Hz从而达到调节电机转速的设备）选择使用变频器主要有以下2个方面的考虑；①工艺设备需要调速(例如高温风机)；②节能调速:几乎在所有的行业中,风机和泵类的通用机械都是由交流电机拖动,一般调节流量的方法采用风挡板或阀门来调节,这样使电机运行中长期处于空载或轻载状态,造成能源的浪费,采用变频器调速后,通过改变电机转速来调节流量,一般可节电30%～50%；目前我们变频的设备主要有板喂机选粉机皮带秤煤粉计量秤一次风机蓖冷机冷却风机高温风机窑尾风机窑头风机煤磨排风机辊压机循环风机电气设备介绍——变频器变频器原理图电气设备介绍——变频器变频器按照电压等级来分目前我们常用的是下列电压等级：AC380V，P≤400kW；一般用于板喂机、选粉机、皮带秤、小风机等；AC690V，P≤1600kW；目前只有进口品牌的变频器有这种电压等级，主要是从考虑节省投资和可靠性方面考虑；AC6kV或者10kV,P200kW；部分进口品牌没有10kV的变频器(ABB).水泥厂中变频器常见故障：电机减速过程中变频器显示直流过压，建议增加变频器的50Hz~0Hz的减速时间，或者配置制动电阻；电机加速过程中显示电流过流,建议增加变频器的0Hz~50Hz的加速时间,同时注意设定变频器启动的初始频率;如果以前一直运行良好,突然显示过流,建议首先检查机械设备.电气设备介绍——启动设备对于绕线电机（主要是高压电机）我们选择水电阻串入电子转子作为启动设备，而对于鼠笼电机我们一般选择软启动器作为启动设备，主要用于低压鼠笼电机，水泥厂的高压鼠笼电机一般功率较小，另外由于高压软启动器价格较贵，一般我们选择直接启动。使用水电阻的好处是：①起动电流小且恒定，对电网无冲击；起动电流不大于额定电流的1.3倍，因此可以降低电机重载起动对变压器容量的要求，减少一次性投资；②平滑起动，减少对机械设备的冲击，可延长机械设备及电机寿命30%左右；③热容量大，可连续起动5～10次；(这个有待考证,正常3次就不行了)④低电压仍可起动，只要电网电压能保证电机正常运行，就能保证顺利起动。⑤结构简单，维护方便，可靠性优于频敏、油浸式变阻器。水电阻的缺点就是故障率高,阻值比较难配,受环境限制.电气设备介绍——启动设备水电阻原理图电气设备介绍——启动设备使用软启动设备的好处是：减少对电网冲击避免产生较大电压降有效控制启动电流最大程度减少齿轮箱、传送带、轴承等传动装置上的应力但是使用软启动是通过降低电机的定子电压来降低启动电流的，其缺点就是启动时启动转矩也降低了，例如皮带机满载和斗提满载启动就比较困难。斗提有辅助传动还可以解决，长皮带就不太好解决了，在设计时尽可能选择变频器。M100A100A电气设备介绍——电容器电气设备负载可以分为三类：电阻、电感、电容；其中电阻消耗有功，电感和电容消耗无功，但是两者电流方向相反；由于水泥厂中负荷主要