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項(xiàng)目概述：

首鋼通化鋼鐵公司制氧廠#2號(hào)空分機(jī)組于2007年投產(chǎn)，采用MAN公司壓縮機(jī)、ABB10.5MW無(wú)刷高壓同步驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。經(jīng)過10年運(yùn)行，同步電動(dòng)機(jī)控制柜元器件老化，進(jìn)口備件昂貴且不能保證及時(shí)供貨，根據(jù)業(yè)主需求，我公司對(duì)該電機(jī)控制柜進(jìn)行了升級(jí)改造，改造后的設(shè)備于2020年4月投運(yùn)，目前設(shè)備運(yùn)行良好。

改造方案：

本改造方案針對(duì)通化鋼鐵公司空分車間10.5MW驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制柜進(jìn)行升級(jí)改造；本方案包括對(duì)電機(jī)勵(lì)磁、保護(hù)及熱工儀表設(shè)備進(jìn)行更換，并對(duì)旋轉(zhuǎn)二極管及投勵(lì)控制回路檢修。

一、 勵(lì)磁系統(tǒng)

原勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為PLC、功率觸發(fā)器和可控硅三部分組成，新勵(lì)磁系統(tǒng)采用全數(shù)字雙通道無(wú)刷勵(lì)磁控制器組成； 

1、勵(lì)磁變壓器 -T01 

勵(lì)磁變壓器是勵(lì)磁回路提供功率電源，從廠用UPS電源取電，勵(lì)磁變壓器容量設(shè)計(jì)需滿足電機(jī)1.8倍的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)。

圖1：勵(lì)磁回路原理圖

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2、控制通道 -G10 -G20

勵(lì)磁控制器采用我司自主研發(fā)的GEX-200型無(wú)刷勵(lì)磁控制器，雙通道冗余設(shè)計(jì)，通過接觸器-KM1實(shí)現(xiàn)通道切換，正常工作時(shí)一個(gè)通道運(yùn)行，一個(gè)通道處于跟蹤狀態(tài)，運(yùn)行通道發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到跟蹤通道；每一個(gè)通道內(nèi)置手動(dòng)方式，可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)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(shí)，滅磁開關(guān)跳開，磁場(chǎng)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(lái)自廠用直流蓄電池（如有），一路來(lái)自交流電源。

5、運(yùn)行方式

- 自動(dòng)運(yùn)行

- 手動(dòng)方式

- 恒功率因數(shù)運(yùn)行（簡(jiǎn)稱APFR）/恒無(wú)功功率運(yùn)行(簡(jiǎn)稱 AQR)

- 開機(jī)與投勵(lì)順序控制

6、勵(lì)磁系統(tǒng)附加保護(hù)限制功能

該勵(lì)磁系統(tǒng)配置了完善的限制保護(hù)功能，具體如下：

- 過勵(lì)限制

- 欠勵(lì)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(cè)

- 雙通道互檢

二、電機(jī)保護(hù)

為防止同步電機(jī)在運(yùn)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(dòng)速斷保護(hù) 

（2） 比率差動(dòng)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(dòng)） 

（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(hào)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(duì)應(yīng)的模入和開入及通訊卡件，將以下熱工信號(hào)采集進(jìn)PLC，進(jìn)行顯示、判斷及報(bào)警。

這些信號(hào)包括：

PLC綜合這些熱工信號(hào)，電機(jī)綜保信號(hào)，通過程序邏輯控制，完成一鍵自動(dòng)開機(jī)，自動(dòng)停機(jī)。

四、人機(jī)交互

控制柜柜門安裝一臺(tái)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