CTM_1500_2型同步电动机励磁系统技术改造.pdf

《CTM_1500_2型同步电动机励磁系统技术改造.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CTM_1500_2型同步电动机励磁系统技术改造.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、CTM2150022型同步电动机励磁系统技术改造尹进文 张志勤(中国长城铝业公司氧化铝厂 450041)摘 要 本文对CTM2150022型同步电动机励磁系统现状进行了调查分析,在励磁机的基础上,采取增加励磁柜的措施,使两套系统均能工作,从而保证同步电动机的安全运行。关键词 同步电动机 励磁机 励磁柜1 概况中国长城铝业公司氧化铝厂空压站现有4台前苏联制造的K250261型离心式空气压缩机,其所配电动机为CTM2150022型同步电动机,技术参数见表1。这4台空压机1959年投入生产,一直为氧化铝生产工艺流程中的种分槽提供搅拌用风,至今已运行近40年。这4台空压机可以说是氧化铝生产的心脏,若其

2、停止运转,将导致整个氧化铝生产流程陷入瘫痪。因此,作为空压机拖动设备的同步电动机的运行正常与否,也就显得格外重要。表1 同步电动机及励磁机技术参数名 称型 号额定容量kW额定电压V额定电流A转子电压V转子电流A转子电阻,15同步电动机CTM-1500-215006000168492260.14励磁机BT-20-30002060334 目前,这4台同步电动机定、转子部分尚无任何大的问题,通过测试,其空载电流、线圈绝缘都基本正常。但是由于设备长期运转,与这4台同步电动机同轴联结的励磁机出现较大缺陷:首先,励磁机的换向器与碳刷的接触部分已严重磨损,且表面凸凹不平,造成碳刷打火严重,由于励磁电流波动较

3、大,值班人员必须经常调整,失磁跳车故障频频发生。为了解决这个问题,我单位的4台励磁机换向器都已经过多次不同程度的车削修复,现已接近车削限度,再车削将会影响换向器的正常工作。其次,励磁机各绕组的焊接部分都存在开焊以及绕组本身存在匝间短路或断线问题,也影响了励磁机的正常运行。自1993年以来,为了确保这4台同步电动机的运行,我们每年都要投入大量的人力、物力,对其进行检修。但是,由于励磁机本身已经衰老,其隐患多、故障率高的现状,已严重影响了同步电动机的安全、正常运转,并给氧化铝生产造成了严重威胁。针对上述情况,为了确保这4台同步电动机的继续使用,我们对CTM2150022型同步电动机励磁系统进行了技

4、术改进。2 方案与设计211 方案根据目前生产需要以及备用空压机少的实际情况,我们保留了现有4台励磁机,采取了在此基础上增加4台励磁柜,并通过主电路和控制电路的转换,实现两套励磁系统相互备用,均能投入运行的方案。其主导方针是:平时励磁柜投入运行,当励磁柜出现故障,且在短时间处理不好时将励磁机投入运行,以解决生产燃眉之急。一句话,改造后的同步电动机励磁系统将以励磁柜运行为主,以励磁机运行为辅,待日后生产允许及备用空压机增多的时候再逐步淘汰励磁机。212 励磁柜的选型CTM2150022型同步电动机作为空气压缩机的施动设备,起动时要求降压起动;运行时要求恒定励磁;当系统出现低电压时,进行强激磁;具

5、有失磁保护功能;停车时自动灭磁。另外,励磁电压不小于49V,励磁电流不小于226A。根据上述技术要求,结合我单位的生产实际,我们选用了质量可靠、故障率低、维护简便,且能满足要求的北京整流器厂生产的KGLF112300A/50V型励磁柜,技术参数见表2。由于没配灭磁电阻,我们按不大于10倍同步电动机转子绕组有色设备 19991437直流电阻值的原则,选择了ZB2-0.7/22.3型电阻器,按每台励磁柜配8片,经过串、并联接线,使其总阻值为1.4。表2 励磁柜技术参数名 称型 号额定容量kVA交流输入相数交流输入电压V交流输入电流A额定输出电压V额定输出电流A励磁柜KGLF11-300/50323

6、3804950300图1 主回路电路图103、103及133、133)时,励磁机系统工作。此时,同步电动机与励磁机在对轮处联结。当Q K接通P1P2与L1L2,且控制开关SA1、SA2搬到励磁柜位置(分别接通103、103 及05、07)时,励磁柜系统工作,此时,同步电动机与励磁机在对轮处分开。312 励磁机系统工作概况当线路断路器1DL投入后,断路器2DL处于断开位置,同步电动机TD通过电抗器DK作降压起动。此时,激磁接触器M未起动,其常闭触点M()闭合,灭磁电阻Rm接入同步电动机TD的磁场回路进行灭磁。由于起动电流很213 设计电路简介设计电路共分两大部分:第一部分为主电路,见图1。其中(

7、b)为新增励磁柜电路,参阅北京整流器厂KGLF11型励磁柜说明书中BZ0353078号设计图;(c)为一单刀双掷刀闸,P1P2为同步电动机转子输入端,F1F2为励磁柜输出端,L1L2为励磁柜输出端。第二部分为控制,保护电路设计,见图2。其中虚线框内的电路为本次设计新增加部分。本次设计所需备明细细见表3。3 简述电路原理311 励磁系统的转换当单刀双掷刀闸Q K接通P1P2与F1F2,且控制开关SA1、SA2搬到励磁机位置(分别接通表3 主要设备明细表名 称型 号数 量励磁柜KGLF11-300/504台单刀双掷刀闸QKHS11-400/104台万能转换开关SA1、SA2LW5-15D0081/

8、18个时间继电器SJDS-33C/2X-220V4个中间继电器ZJDZ-16-220V4个信号继电器XJDX-11/0.54个直流电流继电器GLJJL14-11ZQ 300A4个灭磁电阻器ZB2-0.7/22.332片大,使电流继电器QLJ起动,联锁继电器1LSJ和2LSJ相应起动,它们使加速为断路器2DL控制回路中的合闸回路里的1LSJ的常闭延时闭触点和2LSJ的常开延时开触点改变态势,而未接通2DL的合闸回路,只有待电动机转速升至一定值,38有色设备 199914图2 控制保护回路电路图2DL合闸回路接通,2DL合闸,短路电抗器DK,使TD在全压下运转。此时,2LSJ在激磁接触器M合闸回路

9、里的一个常闭延时闭触点才闭合,它接通M的合闸线圈,M起动,其常闭触点M()断开灭磁电阻Rm回路,其常开触点M()闭合,使励磁机接入TD的磁场回路,完成了同步电动机的起动过程。313 励磁柜系统工作概况励磁柜系统方框图见图3。当1DL投入后,TD通过DK作降压起动,励磁柜中灭磁环节工作,使转子感应交应电流两半波都通过灭磁电阻,保证电动机的正常起动。此时,励磁柜中整流电路可控硅处于阻断状态,随着电动机转速越来越高,其转子感应的交变电压的频率就越来越低。当TD降压起动至同步转速的90%左右时,励磁柜中的全压环节接到电压频率5周的转子感应电压信号时,发出脉冲,去触发逆变环节中的小可控哇33KGZ1,使

10、全压中间继电器ZT4起动,其常开触点闭合,接通2DL合闸回路,2DL合闸,短路DK,使TD全压下运转。当TD运转至同步转速的95%时,投励环节接收到电压频率2.5周的转子感应电压顺极性信号时,发出脉冲,去触发移相环节的小可控硅2KGZ1,使移相给定控制电压送到触发环节,触发环节发出脉冲,触发整流电路中的可起动电流减至一定值时,当QLJ返回,1LSJ和2LSJ复归时,由于1LSJ的常闭延时闭触点延时闭合,而2LSJ的常开延时开触点还未断开,使控硅投入励磁,同步电动机牵入同步,起动过程完毕。同步电动机运行时,当系统电压在80%110%范围内波动,恒压(电压负反馈)电路自动补偿,使输出励磁电压控制有

11、色设备 19991439图3 励磁柜系统方框图 由于本次所选的励磁柜不带同步电动机失磁保护,我们又对励磁柜进行了改进,在其直流输出回路增加一个直流电流继电器GLJ。保证励磁柜系统工作,当励磁电流降到低于额定值的30%时,GLJ释放,其常闭触点GLJ(05、06)接通时间继电器SJ回路,SJ起动,SJ的延时闭合开触点,经过一定时间后闭合,接通继电器保护Pzn回路,使Pzn起动,Pzn的常开触点闭合,接通1DL的跳闸回路,1TQ起动,断路器1DL跳闸,从而实现同步电动机的失磁保护。另外,图2 1DL断路器合闸回路中的WHK23开关,一般搬到允许位置,即接通、两点;只有当励磁柜系统调试在 1V变化,

12、实现同步电动机恒定励磁;当系统电压小于80%时,励磁柜系统按额定整流电压值的1.4倍进行强激磁,时间为10s。同步电动机停车时,逆变环节工作,使励磁柜系统由整流状态转换为逆变状态(=145),同步电动机转子电感放电完毕(约10s),逆变结束。同步电动机停车时,不允许切断励磁柜总电源。314 新增加电路说明时,才搬到试验位置,即断开、两点。4 结论实践证明,本次技术改造成功地使这4台超役的同步电动机焕发出青春,运转率由80%提高到98%,每年可节约检修费、材料费约15万元,更重要的是为中国长城铝业公司氧化铝生产及大型设备的继续安全运行提供了可靠保障。潜流式喷淋装置洗涤塔张天放 迟曙娟 张晓龙(中

13、国长城铝业公司 450041)摘 要 本文通过原洗涤塔的改造和对新建洗涤塔的考察,对照流体力学的原理进行了分析和研究,并把液体经薄壁孔的稳定自由出流规律应用在淋水装置的设计上,发明了一种潜流式淋水装置,为洗涤塔研究出一种结构更加合理的新模式。我公司两台洗涤塔进行了改造,明显地提高了洗涤效率,延长了使周期。关键词 淋水装置 蓄水池 花板 填料层1 前言我国烧结法氧化铝厂的碳酸化分解过程,采用的是高浓度石灰炉CO2气体,用气量大约为铝酸纳溶液的200倍。CO2气体中的粉尘对氧化铝的质量有很大影响,为了保证氧化铝的质量,石灰炉的CO2气必须经过净化洗涤,使其含尘量小于0.03g/m3。当前使用最普遍的一种气体净化设备就是洗涤塔(见图1)。它的洗涤原理:由淋水管均匀地向下淋水,这些水以及这些与几层填料撞击产生的大量液滴、液膜、气泡在与逆流而上CO240有色设备 199914