1? 引言
河南五岳抽水蓄能電站位于河南省光山縣殷棚鄉和羅山縣定遠鄉,電站裝機容量為 1 000 MW,安裝 4 臺單機容量為 250 MW 的水泵水輪發電電動機組。
河南五岳抽水蓄能電站主廠房布置兩臺250/50/10 t-23 m 單小車主副鉤橋式起重機 ( 以下簡稱橋機 )。橋機主要由兩根大車主梁、兩根端梁、小車總成、大小車滑線、欄桿、司機室、電動葫蘆等組成,組裝后橋機總重約 163 t。
2? 橋機電氣附件安裝
2.1? 安裝前準備
進行電氣設備的安裝前,檢查擦拭橋機電氣元器件外表,檢查各活動部分的動作是否靈活,有無損壞和松動,其規格、型號、數量是否與設計圖紙相符。
檢查運行機構、起升機構電動機的直流電阻、絕緣電阻是否符合設計要求,其運轉機構是否流暢、無卡澀,檢查定子繞組極性及連接方式是否與設備銘
牌一致。
2.2? 電氣盤柜安裝
根據設計圖紙測量放點安裝盤柜基礎,水平調整后再次復測基礎水平度,其誤差見表 1。
將盤柜逐一運至指定位置,將盤柜盤面調整一致,排列整齊,盤與盤間無明顯縫隙,并按照規范要求用螺栓連接或焊接方式固定在盤柜基礎上。盤間采用螺栓連接。
盤柜安裝完成后檢查其接地可靠,盤柜的漆層完整、無損傷。安裝偏差要求見表 2。
2.3? 電動機安裝
電動機安裝時中心線應正確,地腳螺栓位置、大小深度、基礎標高應一致,電機與聯軸器軸線,必須嚴格在一條直線上,地腳螺栓緊固牢靠。
2.4? 限位開關安裝
限位開關是保證人身安全的重要裝置,限位開關安裝前要仔細檢查開關動作是否靈活正確,橋架門限、司機室門限安裝至橋架及司機門上,關門時限位開關動作,開門時限位開關復位。大、小車限位開關與撞尺間距離調整合適,過近影響大小車行走距離,過遠則不起保護作用。起升機構電子、機械限位安裝在卷筒滾動軸承端頭,安裝時其中心必須與卷筒中心在同一水平線,起升開度傳感器作為橋機起升機構電子限位,其設置應根據現場實際情況,當吊鉤達到一定要求時首先斷開起升傳感器電子限位,機械限位調至較高的位置斷開,從而保證起升機構雙重保護。
2.5? 電纜橋架安裝
根據圖紙及電纜走向合理規劃布置電纜橋架,電纜槽盒所用支架應平直,無明顯扭曲,水平安裝的支架橫檔保持在同一水平面,其誤差應在 5 mm 以內,支架焊接牢固,無明顯變形,相鄰橋架接口緊密、無錯位。
2.6? 小車滑架安裝
小車滑架是小車電氣設備動力電源提供與信號傳輸的重要組成部分,安裝時根據圖紙要求將滑軌逐一固定在軌道上,保證行走平滑、流暢。
2.7? 電纜敷設
電纜是能量傳輸及信號傳遞的重要載體,敷設前電氣元件全部安裝就位,核對電纜清冊及橋機控制原理圖,電纜數量、走向是否一致。敷設時要根據電氣元件實際位置進行敷設,敷設前在每根電纜上做好標識(注明電纜規格型號、回路編號、起止點等)。電纜垂直敷設或超過 30° 時應在每個支架上固定,水平敷設時首末兩端及拐角處固定。
小車及電動葫蘆電纜掛裝前先將電纜理順,消除扭力,按照電氣布置圖將電纜依次排列,按順序穿入電纜滑車和拖動滑車,調整電纜滑車,使每段電纜
間距基本保持一致,調整電纜,使每段電纜懸長保持一致,下垂角度為 120°,*后用專用的電纜夾板固定牢固。
2.8? 滑觸線安裝
滑觸線是橋機可靠行走的能源保證,橋機通過滑觸線與集電器相互配合為橋機提供電源。
滑觸線表面必須光滑整潔,無裂紋毛刺,滑觸線連接處保持平直,保證集電器運行流暢。
2.9? 集電器安裝
集電器根據電氣安裝圖安裝至橋機檢修平臺指
定位置,安裝前將集電器表面毛刺打磨光滑,不得有
裂紋、毛刺等,集電器支撐架與其上面的不銹鋼滑軌
接觸面的尺寸應控制得當,以保證集電器對滑軌施
加一定的作用力,從而能夠理想地從導體滑軌上集
取電流。
2.10? 安全接地
為保證橋機上人員人身安全,橋機帶電設備外
殼均需要可靠接地,避免發生觸電事故,小車軌道和
操作室均應與主梁焊接接地,接地用電焊焊牢或借
用設備上的螺栓。起重機上任何一點與電站接地網
間的接地電阻應小于 4 Ω。
3? 橋機調試技術
3.1? 電氣設備試驗
橋機電氣設備安裝完成后,對其附屬電氣元件、
電動機、電纜、滑觸線、盤柜及盤內電氣設備絕緣逐
個檢查,常溫下,其絕緣電阻不應小于 0.5 MΩ。
3.2? 盤柜上電前檢查
根據橋機電氣原理圖檢查盤柜內外回路接線正
確,接線端子可靠無松動,電纜綁扎規范,備用線芯
使用絕緣線套包裹并固定牢靠。
檢查斷路器合、分閘是否靈活,熔斷器有無缺失
或損壞;柜內電氣元件是否缺失(如繼電器、插接式
模塊等);檢查電流互感器二次回路無開路,電壓互
感器二次回路無短路。
3.3? 盤柜上電
(1)斷開盤柜內所有開關,合上進線斷路器,用
萬用表逐一測量三相電壓。
(2)電壓測試正常后,用相序表測量電壓相序,
若檢測相序為負相序,則斷開進線電源,倒 A、C 兩
相電源后重新測試,相序圖見圖 1。
操作裝置斷路器,檢查斷路器、接觸器有無發熱、打火現象。待設備顯示正常后,進行橋機帶電調試。
3.4? PLC 裝置調試
盤柜帶電正常后合上 PLC 裝置電源,觀察裝置綜合報警指示燈工作情況,若有報警及時檢查處理。具體步驟如下:
(1)檢查 PLC 缺相欠壓信號是否開入,若缺相欠壓信號開入,測量電源是否存在異常,若測試有異常,調整電壓上下限,使其滿足現場要求。
(2)檢查變頻器故障信號是否開入,若變頻器故障信號開入,檢查變頻器是否存在故障,查詢故障記錄。若無故障則檢查變頻器參數是否整定錯誤,按
照變頻器控制程序固件手冊核對并整定。
(3)檢查橋架限位、司機室限位、大小車限位、起升限位等信號開入情況,若有異常檢查開關動作情況及輔助接點接線情況。
(4)檢查安全制動器磨損信號開入情況,若信號異常,檢查輔助接點是否正確,并調整行程至合適位置。
(5)PLC 裝置報警信號消失后逐一測試信號開關量,觀察信號開入情況。若顯示異常則檢查接線是否接錯,檢查完成后重新測試。
3.5? 變頻器調試
(1)檢查變頻器進出線相序接線正確,接地可靠,測速裝置、控制接線及開關量開入情況正常。
(2)檢查三相電壓平衡,變頻器無異響、冒煙等異常情況,操作面板顯示正常,無報警信息。
(3)根據變頻器控制程序固件手冊及電動機銘牌參數,將電機參數正確設置(如電壓、電流、頻率、轉速、啟停時間、加速時間等)。若變頻器控制單個電機,電機控制模式選用 DTC 控制,若變頻器控制兩個電機,電機控制模式選用標量控制。
(4)根據電氣原理圖及說明書設定變頻器恒速功能、觸發方式、轉速匹配、啟停選擇、運行及報警信號等。
(5)若橋機調試過程中變頻器出現故障信息,根據面板顯示的故障代碼,對應變頻器控制程序固件手冊相應說明,快速查詢并排除故障。
3.6? 大車系統調試
(1)五岳抽水蓄能電站 250 t 橋機大車行走電機共 4 個,調試時先測試進線電源相序正確后,分別對4 個電機通電,觀察電機行走方向,若方向不一致,
將電機電源 A、C 兩相倒相后重新測試。待所有電機方向調整一致后,方可進行整體調試。
(2)將橋機控制模式打至單機、本機操作模式,操作大車控制手柄,觀察 PLC 擋位輸入接點是否正確,合上大車行走電機制動接觸器開關,觀察大車電
機制動器動作情況,同時觀察橋機行走方向是否與操作方向一致,打開聲光報警開關,觀察聲光報警器是否正常。
(3)模擬大車左、右限位開關動作,觀察大車行走情況,動作方向是否一致,若動作相反,更改左、右限位接線后重新測試。
(4)調試完成后,回歸原位,進行大車行走空運轉試驗,操作行走機構從 1 檔至 5 檔逐步測試,記錄每個檔位的工作電流,同時觀察大車行走時滑觸線
與集電器的接觸是否有閃絡、冒煙情況。
3.7? 小車系統調試
(1)小車行走電機共 2 個,調試時先測試進線電源相序正確后,分別對 2 個電機通電,觀察電機行走方向,若方向不一致,將電機電源 A、C 兩相倒相后重新測試。待所有電機方向調整一致后,方可進行整體調試。
(2)操作小車控制手柄,觀察 PLC 擋位輸入接點是否正確,合上小車行走電機制動接觸器開關,觀察小車電機制動器動作情況及橋機行走方向是否與操作方向一致,同時觀察行走過程中小車滑架電纜是否存在拉伸情況,若有異常及時停車處理。
(3)模擬小車前、后限位開關動作,觀察小車行走情況,動作方向是否一致,若動作相反,則更改前、后限位接線。
(4)操作行走機構從 1 檔至 3 檔逐步測試,記錄每個檔位的工作電流。
3.8? 起升機構調試
(1)操作前觀察起升機構上下機械限位、載荷傳感器、開度傳感器信號反饋是否正常。
(2)模擬信號使安全制動器、工作制動器接觸器吸合,觀察安全制動器、工作制動器的動作及信號反饋情況,將安全制動器、工作制動器、磨損顯示開關調整至合適位置。
(3)操作起升手柄檢查 PLC 開出情況,逐漸加速至額定轉速,觀察變頻器輸出狀態和面板顯示是否正確,風扇運轉是否正常。
(4)檢查電機旋轉過程中,閘制動器與制動盤有無摩擦,有無異常氣味。
(5)檢查電機轉向是否與操作方向一致,若方向相反,則更改電機 A、C 兩相電源并再次測試。
(6)模擬上下限位動作,觀察起升機構運轉情況,若動作相反及時調整,調整后重新測試。
3.9? 電動葫蘆調試
(1)電動葫蘆行走電機共兩個,接線方式為并接,根據電機極性并接后通電,調整電機轉向一致。
(2)電動葫蘆起升電機分快速電機、慢速電機,將旋鈕開關分別旋至對應位置,觀察電動葫蘆電機運行情況。
(3)模擬電動葫蘆限位動作,觀察電機運行情況。
3.10? 橋機安全監測系統調試
(1)安全監控系統對從橋機各傳感器、編碼器、變頻器等裝置采集的數據進行處理、分析、控制輸出、存儲 , 實現對整個橋機控制系統運行的各個環節、重要安全狀態進行實時監測 , 并產生相應預警及做出相應措施。
(2)打開 UPS 電源,運行工控機,安全監測系統打開。
(3)工控機控制通信協議采用 TCP 方式,調整相關參數并定義,將橋機各電氣元件依次接入工控機,使其狀態顯示與現地元件動作一致。
(4)調試完成后,橋機運行各個狀態及報警信號均顯示于工控機啟動頁面,若有異常可直觀判斷故障信息并及時處理,詳見圖 2。
(5)橋機運行后進入工控機實時數據監測界面,監測電機運行各項數據,觀察電壓電流數據是否與現地實際一致,詳見圖 3。
3.11? 遙控裝置調試
(1)將橋機控制方式打至本機、遙控模式。
(2)啟動裝置接收電源,按照遙控操作說明書完成裝置配對。
(3)對大車、小車、起升機構等逐一測試,驗證其動作正確性。
(4)若動作情況與遙控按鈕操作不一致,立即停車并檢查接線是否正確,檢查完成后重新測試。
4? 調試要點及措施
(1)電源可靠:供電電源三相電壓穩定,電壓相序為正相序,供電前必須使用萬用表、相序表測試正確后送電。
(2)限位開關輔助接點的選取:司機室門限、橋架門限選取常開輔助接點;大小車限位、起升機構限位選取常閉接點;工作制動、安全制動選取常開接點。
(3)電機接線:根據電機安裝方向合理接線,特別是大、小車由多個電機同時控制,調試過程中注意轉向同步、動作同步。
(4)注意檢查接線正確性:橋機操作回路有 220 V交流供電系統及 24 V 直流供電系統,上電前要檢查確認無誤后方可上電,嚴禁回路串電導致裝置損壞。
5? 結語
橋機電氣安裝與調試工作復雜且繁瑣,為實現橋機安全穩定運行,其安裝及調試過程必須經過反復論證,保證每個安裝工熟悉安裝流程及注意事項,把控好每個安裝環節,保證安裝作業實施的規范性;調試人員必須熟悉橋機電氣原理圖,了解每個電氣元件的安裝位置及功能,熟悉橋機操作流程,以確保達到高效的調試效果。