項目概述：
首鋼通化鋼鐵公司制氧廠#2號空分機(jī)組于2007年投產(chǎn)，采用MAN公司壓縮機(jī)、ABB10.5MW無刷高壓同步驅(qū)動電動機(jī)。經(jīng)過10年運行，同步電動機(jī)控制柜元器件老化，進(jìn)口備件昂貴且不能保證及時供貨，根據(jù)業(yè)主需求，我公司對該電機(jī)控制柜進(jìn)行了升級改造，改造后的設(shè)備于2020年4月投運，目前設(shè)備運行良好。
改造方案：
本改造方案針對通化鋼鐵公司空分車間10.5MW驅(qū)動電動機(jī)控制柜進(jìn)行升級改造；本方案包括對電機(jī)勵磁、保護(hù)及熱工儀表設(shè)備進(jìn)行更換，并對旋轉(zhuǎn)二極管及投勵控制回路檢修。
一、 勵磁系統(tǒng)
原勵磁系統(tǒng)的實現(xiàn)為PLC、功率觸發(fā)器和可控硅三部分組成，新勵磁系統(tǒng)采用全數(shù)字雙通道無刷勵磁控制器組成；
1、勵磁變壓器 -T01
勵磁變壓器是勵磁回路提供功率電源，從廠用UPS電源取電，勵磁變壓器容量設(shè)計需滿足電機(jī)1.8倍的強(qiáng)勵倍數(shù)。
圖1：勵磁回路原理圖
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2、控制通道 -G10 -G20
勵磁控制器采用我司自主研發(fā)的GEX-200型無刷勵磁控制器，雙通道冗余設(shè)計，通過接觸器-KM1實現(xiàn)通道切換，正常工作時一個通道運行，一個通道處于跟蹤狀態(tài)，運行通道發(fā)生故障時，自動切換到跟蹤通道；每一個通道內(nèi)置手動方式，可實現(xiàn)無擾動切換。
3、滅磁開關(guān) -LMK
滅磁開關(guān)選用施耐德 LC1D258-LAD01;帶機(jī)械閉鎖的接觸器。系統(tǒng)故障時，滅磁開關(guān)跳開，磁場回路通道滅磁電阻R1快速滅磁，保證設(shè)備的安全。
4、工作電源
工作電源為雙路冗余，一路來自廠用直流蓄電池（如有），一路來自交流電源。
5、運行方式
- 自動運行
- 手動方式
- 恒功率因數(shù)運行（簡稱APFR）/恒無功功率運行(簡稱 AQR)
- 開機(jī)與投勵順序控制
6、勵磁系統(tǒng)附加保護(hù)限制功能
該勵磁系統(tǒng)配置了完善的限制保護(hù)功能，具體如下：
- 過勵限制
- 欠勵限制
- 定子過流限制
- 失步保護(hù)
- 過壓、欠壓保護(hù)
- 旋轉(zhuǎn)二極管故障監(jiān)測
- 雙通道互檢
二、電機(jī)保護(hù)
為防止同步電機(jī)在運行中出現(xiàn)故障損壞或者故障擴(kuò)大，需要配置電機(jī)保護(hù)器，電機(jī)保護(hù)器應(yīng)選用性能可靠的產(chǎn)品。
保護(hù)配置如下：
（1） 差動速斷保護(hù)
（2） 比率差動保護(hù)
（3） 差流越限告警
（4） CT 斷線告警
（5） 三段過流保護(hù)（二段反向閉鎖）
（6） 二段負(fù)序過流保護(hù)（負(fù)序反向閉鎖）
（7） 二段零序過流保護(hù)
（8） 過熱保護(hù)（過熱禁止再起動）
（9） 過負(fù)荷保護(hù)
（10） 低電壓保護(hù)
（11） 過電壓保護(hù)
（12） 低頻保護(hù)
（13） 低功率（逆功率）保護(hù)
（14） 失磁保護(hù)
（15） 失步保護(hù)
（16） 三路開關(guān)量保護(hù)
（17） PT 斷線告警
三、熱工信號部分
控制柜采用西門子S7-300 PLC作為管理和控制裝置，配置對應(yīng)的模入和開入及通訊卡件，將以下熱工信號采集進(jìn)PLC，進(jìn)行顯示、判斷及報警。
這些信號包括：
PLC綜合這些熱工信號，電機(jī)綜保信號，通過程序邏輯控制，完成一鍵自動開機(jī)，自動停機(jī)。
四、人機(jī)交互
控制柜柜門安裝一臺觸摸屏，完成顯示、操作及參數(shù)整定功能。
屏幕尺寸：15寸
分辨率：1024*768
人機(jī)交互界面包括以下內(nèi)容：
五、柜體尺寸(mm)：800*500*2000
專業(yè)同步電機(jī)勵磁系統(tǒng)研發(fā)制造企業(yè)
同步電機(jī)勵磁系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)起草單位
連續(xù)10年勵磁系統(tǒng)交付量處于行業(yè)高位
北京科電億恒電力技術(shù)有限公司以中國電科院為技術(shù)依托，堅持走自主研發(fā)之路開發(fā)出全系列的同步電機(jī)勵磁控制產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于常規(guī)水火電燃機(jī)電站、調(diào)相機(jī)、沖擊發(fā)電機(jī)。
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