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Jatigede水利工程砂石厂电气系统方案设计

发布日期:2013-12-22 09:00:38 作者:振平鑫龙机械

    1.驱动电动机选型
    Jatigede工程地处南半球赤道附近,典型的热带雨林气候。根据Cimanuk河流域6个气象站的观测记录,表明流域内年平均降雨量为2648.6mm,月最大降雨量达到489.8mm,H最大降雨量达到178.4mm;年平均气温为28.3℃,日最高气温可达41.1℃;空气平均湿度为79.3%,最大湿度98%。
    为适应当地气候条件,拟选择温升高、防潮性能好、可长时间连续运转的Y2WTH系列户外湿热型鼠笼式三相异步电动机,F及以上级绝缘。鉴于1号砂石厂采用干法生产,粉尘较严重,要求电动机防尘性能好;当地日降雨量很大,要求电动机可承受任何方向的喷水应无有害影响,故电动机防护等级选择为IP54。
    2.电动机启动方式
    砂石厂共有各类驱动电动机63台,总装机容量约1800kW,单机功率最大为500kW,最小为0.75kW。由于印尼电网容量小,供电质量较差,大功率电动机的启停对其产生较大影响。当地PLN多次来函要求中国水电十局采取措施确保电网安全,为此砂石厂采用如下启动方式:
    (1)单机容量在11kW以下电动机,启动电流较小,对电网的影响甚微,所以采用直接启动方式。
    (2)对于单机容量在15~100kW的中功率电动机,如果采用简单的丫-△启动方式,因启动力矩小,启动时间较长,与电源相距较远时,则启动困难,故不宜采用丫-△启动方式。自耦降压启动方式需设备数量较多,但启动时间短,启动力矩既大且可调;此外变压器的磁饱和特性利于削减启动时峰值电流和高频附加分量,对电动机定子绕组有较好的保护作用,故中功率电动机采用自耦降压启动方式。
    (3)对于单机容量为500kW的大功率电动机,如果直接启动,其瞬间启动电流可达到8000A左右,对电网会造成巨大冲击,故拟选择软启动。软启动器利用晶闸管导通角的可变特性进行工作,工作时,控制电路输出一组由小逐渐变大的触发脉冲序列,触发晶闸管的导通角由小变大,控制电动机端电压也由小变大并逐渐升至全压,达到平滑限流启动电动机的目的。
    从关系曲线上可看出,直接启动时Iq很大,对电网冲击很大;软启动时Iq小,且平滑下降,Mq线性上升,对电网冲击较小。故大功率电动机优先采用软启动;而自耦变压器降压启动性能位于两者之间,其造价低廉,接线简单,投资少,故中功率电动机拟选择自耦降压启动方式。
    3.电气布置方式
    有分散和集中两种电气布置方式可供选择。
    分散布置方式:在砂石厂每台设备旁边分别布置1个电气控制箱,配置1名工作人员进行操作、运行。
    集中布置方式:在1号砂石厂的粗碎车间、中细碎及制砂车间和2号砂石厂分别布置1个电气控制室,室内集中安装成套电气控制柜1台,配置2名工作人员进行操作、运行。
    按运行时间3年、每年运行9个月、2班工作制进行技术经济比较,二种布置方式的造价相差不多。分散布置方式对于雨季防水防潮、旱季高温下长期运行问题无法解决;需运转人员较多,其运行、维护、管理费用较高。而集中布置方式自动化程度高,效率高,可节省生产成本约60万美元,减少劳动力约75人,经济效益明显,故拟选择集中布置方式。
    4.继电保护
    配置低电压、缺相、短路过电流、过负荷、三相电压不平衡等继电保护装置,确保砂石厂电气设备的安全运行。
    5.防雷保护
    对于直击雷,在变压器附近安装15m高的避雷针进行防护;对于感应雷,在变压器20kV高压侧、断路器AC400V进线侧安装吸收特性好的氧化锌避雷器进行防护。
    6.视频监控系统
    重要部位安装多个摄像头进行视频监控,使运行人员可及时了解整个砂石系统的运行状态。
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