等离子电源柜使用及维护说明书.doc

等离子电源柜使用及维护说明书 V1.0 烟台龙源电力技术有限公司烟台海融电力技术有限公司36前 言本使用及维护说明书为烟台龙源电力技术有限公司所生产等离子点火系统配套的等离子电源柜使用。本使用及维护说明书的知识产权和最终解释权归烟台龙源电力技术有限公司和烟台海融电力技术有限公司所有。本使用及维护说明书发放对象为电厂用户和烟台龙源电力技术有限公司内部工作人员安装调试、运行维护使用，未经烟台龙源电力技术有限公司和烟台海融电力技术有限公司许可，不得外传。本使用及维护说明书起草人： 李本伟、贾锦、王前厚审 核： 李本伟审 定： 陈学渊批 准： 唐 宏目 录0 安全措施 1 1 概述 32 型谱 43 等离子电源柜外形尺寸及内部元器件图 54 等离子电源柜技术数据 85 等离子电源柜的安装与连接 96 等离子电源柜的启动与调试 117 等离子电源柜的故障分析与排除 138 等离子电源柜的运输与存储 149 等离子电源柜的开箱与检验 1410 各种类型电源柜的原理接线图 1411 SIEMENS 直流调速器参数设置表 33 警告当该电气装置运行时，该装置有旋转部件（风扇）并带有危险性电压。不遵守安全规章，可能会引起严重的人身伤害或财产损失。只有具备资格的人员，在他们完全熟悉了本使用说明书中所有警告和安全注意事项及维护步骤后，才能接触本装置。本装置安全连续的运行，取决于正确的运输、安装、操作及维修。0 安全措施定义： 具有资格的人员：在本使用说明书及产品的标牌上所出现的“具有资格的人员”是指对该装置的安装、操作构成及熟悉装置能涉及的危险性的人员。必须具备如下的条件：1、 经过培训并通过了审定，能够按照制定的安全规范对装置进行通电，断电清扫，对线路及装置进行接地和接线，正确使用和维护保护装置。2、在紧急救护方面受过培训。 危险如果不采取适当的预防措施，将会造成死亡、严重的人身或设备事故。 警告如果不采取适当的预防措施，可能会造成死亡、严重的人身或设备事故。 小心带有警告三角符号是指，如果不采取适当的预防措施，可能会导致轻微的或中度的人身或设备事故。 小心不带警告三角符号的警示语是指：如果不采取适当的预防措施，可能会导致设备事故。 注意注意是指：当不注意相应的指示时，可能出现不希望的结果或状态。危险整流器带有危险电压，如果不采取如下措施，将会造成严重的人身伤亡或设备故障。1 只有经过审定合格的人员（具备有关整流器的知识，并理解所提供的资料的内容）才能从事整流器的安装、启动、操作、故障排除或维修工作）。2 安装整流器必须按照有关安装规定（如DIN VDE）及所有其他安全规定进行，通过正确接地、正确选择电缆截面积及相应的短路保护措施，确保整流器运行的安全性及可靠性。3 在正常运行时，所有的控制板和柜门必须关闭。4 在进行目视检查和维护工作之前，一定要将整流器的交流电源断开并锁定，在交流电源断开之前，整流器和电动机带有危险电压，即使整流器的接触器断开，危险电压仍存在。5 在进行带电测量时，不能触摸电器连接处，将手腕和手指上的金属、珠宝工艺品取下，确保测试设备安全可靠，工作正常。6 对带电装置进行工作时，操作人员要站在绝缘的平面上，即确保没有接地。7 认真遵守有关的规定及所有的危险、警告、注意、标志规定。警告在运行过程中，本电子设备将出现危险电压和旋转部件（风扇）。不遵守安全说明将导致死亡，严重的人身伤害或财产损失。只有完全熟悉这里所包括的所有警告和安全注意以及维护步骤的操作熟练的人员才能从事本装置及其周围的工作。本装置成功和安全的运行，依赖于正确的运输、操作、安装和维护。当心静电敏感装置整流器含有静电敏感器件，如果操作不正确，他们很容易被损坏。然而，如果你需要对电子模块进行操作，请仔细关注以下说明： 除非必要的操作，不要触摸电子模板（PCBS）。 在触摸PCB之前，执行操作的人员必须自身放掉静电，做到这一点最简单的方法是触摸一个接地的导电物体，例如插座的接地端。 PCBS不允许与电绝缘材料塑料薄膜，绝缘桌面或人造纤维做的衣服接触。 PCBS只能放置、储存在导电平面上。 当在PCBS上从事焊接工作时，应确信电烙铁头已接地。 PCBS电子元件在存储或运输前，一般应放在导电的容器内（比如金属化的塑料盒或金属罐）。 如果不可避免要使用非导电的容器，在放置PCB之前必须用导电材料包装，这些材料包括如：导电泡沫橡胶或普通的铝箔。1概述等离子电源柜是用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置，其基本原理是通过三相全控桥式可控硅整流电路将三相交流电源变为稳定的直流电源，经过柜内的平波电抗器滤波后，给等离子发生器供电。电源柜内主要是由大功率直流调速器SIEMENS 6RA28（部分采用6RA70）或ABB DCS500、直流平波电抗器、交流接触器、控制PLC等元器件组成。直流调速装置采用电流闭环控制，直流输出加有平波电抗器，保证了负载回路电流的稳定性，从而使得等离子电弧相对稳定。等离子电源柜性能好、智能化高，柜内主要元器件都采用国内外知名厂家产品，质量有可靠保证。电源柜直流调速装置的功率单元采用双向可控硅模块，体积小、结构紧凑，易于维护和更换，功率单元的冷却系统通过温度开关来监控，具有超温跳闸保护的功能。2型谱2.1品种规格根据具体工程的需要，等离子电源柜按额定电流来分，分为：200A、400A和600A三种；按与上位DCS连接方式来分，分为通讯模式和硬接线模式；按柜内所用直流调速装置的厂家来分，分为SIEMENS 6RA28型、SIEMENS 6RA70型和ABB DCS500型。2.2型号的组成及其代表意义YT400 SDYG （）（）中填写柜高和色标 Y公司自产一体化电源柜 T通讯方式 J硬接线方式 J2双炉角切换控制模式 200额定电流为200A400额定电流为400A 600额定电流为600A SSiemens 6RA28/6RA70型 AABB DCS500型 等离子电源柜例如：DYGS400TY（2200高，7032色）代表的是本公司生产的一体化Siemens 6RA28 400型通讯方式电源柜。电源柜尺寸为8008002200，柜体色标为7032。3等离子电源柜外形尺寸及内部元器件图3.1电源柜外形图（单位:mm）3.2等离子电源柜内部元器件图3.2.1 SIEMENS 系列电源柜内部元器件图说明：1.SIEMENS 6RA28直流调调速装置 2.中间继电器 3.空气开关 4.PLC 5.PLC扩展模块 6.调速装置冷却风扇电源接触器 7.熔断器 8.DC24V电源模块 9.端子排 10.行线槽 11.平波电抗器 12.K1(交流主回路接触器) 13.交流电源A相熔断器 14.交流电源B相熔断器 15.交流电源C相熔断器 16.分流器 17.负载回路电阻(5K,30W)3.2.2 ABB DCS500 系列电源柜内部元器件图说明：1.ABB DCS500直流调调速装置 2.中间继电器 3.空气开关 4.PLC 5.PLC扩展模块 6.调速装置冷却风扇电源接触器 7.熔断器 8.DC24V电源模块 9.端子排 10.行线槽 11.平波电抗器 12.K1(交流主回路接触器) 13.交流电源A相熔断器 14.交流电源B相熔断器 15.交流电源C相熔断器 16.分流器 17.负载回路电阻(5K,30W)4等离子电源柜技术数据型 号200A系列400A系列600A系列SIEMENS6RA28/70型ABBDCS500型SIEMENS6RA28/70型ABBDCS500型SIEMENS6RA28/70型ABBDCS500型额定输入电压(V)3AC400V(+15%-20%)3AC400V(+15%-20%)3AC400V(+15%-20%)3AC400V(+15%-20%)3AC400V(+15%-20%)3AC400V(+15%-20%)额定输入电流(A)175336336336498506电子电路额定供电电压(V)3AC400V(+15%-20%)1AC230V(-15%+10%)3AC400V(+15%-20%)1AC230V(-15%+10%)3AC400V(+15%-20%)1AC230V(-15%+10%)冷却风机电源额定电压(V)DC24V内部1AC230V(-15%+10%)3AC400V(+15%-15%)1AC230V(-15%+10%)3AC400V(+15%-15%)1AC230V(-15%+10%)冷却风机电源额定电流(A)0.35A,80W0.24A,95W0.35A,80W0.24A,95W0.35A,80W冷却风机额定流量(m3/h)560570560570560额定直流输出电压(V)485485485485485485额定直流输出电流(A)210405400405600610额定功率(KW)115196194196291296运行环境温度()040035035035035035存储与运输温度 ()-2570-3085-3085-3085-3085-3085环境等级DINIEC607213K33K33K33K33K33K3防护等级DINEN60529IP22IP22IP22IP22IP22IP22湿度等级DIN 40040FFFFFF重量(KG)6006006006006006005等离子电源柜的安装与连接5.1等离子电源柜的安装5.1.1 电源选取等离子电源柜由电厂的厂用电供电。电源柜进线端加装/Y型隔离变压器,隔离变压器的主要作用是隔离。一次绕阻接成“”形，使3次谐波能够通过，减少高次谐波对厂用电的影响；二次绕组接成“Y”型，可得到零线，避免等离子发生器带电。隔离变的功率一般选为150KVA，因此要求所选的厂用电源段功率不低于150KVA。等离子点火电源柜电源可以由后述两种方案从电厂电源选取。方案一:是直接从电厂厂用电0.4KV低压段上选取，这种方案的优点是不再需要增加6KV/0.4KV降压变，节省成本；弊端是电厂的0.4KV低压段的负荷裕量可能比较小，而等离子电源的功率比较大，不容易满足要求。在电源选取时要注意，尽量选择不同的低压段，这样可以避免由于某个电源段上的电压大幅波动导致几个电源柜同时低电压保护动作引起跳闸，从而影响整个等离子点火系统的安全运行。方案二；是从电厂厂用电的6KV段上取等离子电源柜电源，通过一个独立的等离子6KV/0.4KV降压变形成等离子电源柜的适用电源，再通过低压配电盘分别给几个等离子电源柜供电。这种方案的优点是因为6KV段上的负荷裕量比较大，可以方便的选取大容量的电源负载。而且采取独立的降压变压器供电，电源柜在整流过程中产生的高次谐波不会影响到其它的设备。弊端是因为需要增加一套变压设备和低压配电设备，增加了成本。这种方案在选取电源上也要注意，所选电源应避免与其他厂用大容量设备：如给水泵等在一个段的母线上，避免由于该大容量设备启动时造成的瞬时电压降引起等离子电源柜的低电压保护动作引发跳闸。5.1.2 等离子电源柜的布置及安装位置选择的原则通风良好、环境温度不超过40、无漏水、环境洁净、无较大的粉尘。注意等离子电源柜内直流调速装置的低电压保护动作时，若是SIEMENS 6RA70直流调速装置会显示：F01或F04；若为SIEMENS 6RA28直流调速装置会显示F04或F05；若ABB DCS500直流调速装置会显示：F29，此时按按柜面复位按钮可复归故障。5.1.3 等离子电源柜的安装(1) 等离子电源柜安装尺寸见3.1节底座安装图。(2) 等离子电源柜安装规则 柜内所有的金属构件之间通过平面和良好的导电连接，需要的地方必须使用爪垫或接触垫圈。柜门应该通过尽可能短的接地电缆接到柜体上。信号电缆应在一个平面进入柜子。避免不必要的电缆长度，以减少耦合电容和电感。信号电缆和动力电缆必须分开布线(避免由于耦合而引入的干扰)，两者至少应保持200mm的空间。柜体保持垂直，倾斜度不超过度。5.2 等离子电源柜的连接5.2.1 等离子电源柜连接三相动力电直接接入熔断器，连接牢靠，地线连接好。为了测量等离子电源柜电源电路绝缘体的电阻，必须完成以下操作：(1) 把进线开关和控制电路的自动开关放置于”断开”位置；(2) 测量供电母线之间和每根母线之间与控制盘外壳之间绝缘电阻必须大于2M；(3) 测量端子出线是否对地短路。用户380V电源经过隔离变压器以后进入电源柜，经三相全控整流后输出直流30600A可调电流，再连至动力端子箱内，等离子发生器通过软电缆从动力端子箱获取直流电源。风压满足、水压满足等信号线直接连到等离子发生器的端子上。等离子电源柜与DCS的连接方式有两种，即通讯连接或硬接线连接。对应的等离子电源柜为通讯型电源柜或硬接线型电源柜。通讯型电源柜需要把PLC通讯模块上的通讯口通过屏蔽双绞线采用Profibus协议或Modbus协议连接到DCS或PLC上，重要的信号如MFT、磨跳闸等信号采用硬接线的方式接入电源柜，DCS给出的信号为无源接点。硬接线型电源柜所有信号都采用硬接线的方式接到DCS上开关量输入为有源接点信号,输出为无源接点信号；模拟量输出标准420mA信号，连接清单见图。警告SIEMENS 6RA28 如果连接的相序不正确(风扇的旋转方向不正确)，整流器发报警F02。检查：风扇旋转方向是否按箭头所示小心：旋转部件可能导致身体受伤！6 等离子电源柜的启动与调试6.1 隔离变压器及等离子电源柜充电(1)检查隔离变压器一、二次电缆及等离子电源柜、切换柜相应一次回路接线及对应关系正确，交流电缆相序正确，直流电缆极性正确。(2)用1000KV摇表检查隔离变压器、等离子电源柜、切换柜一次回路绝缘特性。(3)隔离变压器电源操作回路切就地，合、拉隔离变压器并检查反馈信号，同时检查等离子电源柜交流电源侧相序。(4)等离子电源柜控制电源合闸，检查状态指示灯、柜内直流调速装置、PLC的状态，指示灯的状态是否正常。SIEMENS 6RA28或6RA70直流调速装置正常时显示7.0，正常工作时显示为，故障显示为FXX(XX为相应的故障号)；ABB DCS500 直流调速装置正常时显示A120，正常工作时显示为，故障显示为FXX (一位数码显示管,逐个字符循环显示，XX为相应的故障号)。6.2 等离子电源柜的调试等离子电源柜在出厂发货时已经对直流调速装置(SIEMENS 6RA28或6RA70以及ABB DCS500)进行了参数设置，并对PLC(S7-200或TWIDO)安装了控制程序。系统在安装结束，确认接线无误后即可进行上电试验调试。等离子电源柜的启动方式有本控启动（在柜门通过柜门上的操作按钮启动）和远方遥控启动（远方DCS通过通讯或硬接线方式启动电源柜）两种方式，柜门上设有紧急停止操作按钮。6.2.1 本控操作(1)本控/遥控切换开关切向本控，进入本地操作状态。在本控操作状态时，上级PLC的任何操作都是无效的，但是系统的数据及信息传送显示不受影响。(2)确认启动条件都满足，按启动按钮，装置即时入自动点火运行，并自动开启主电路控制电路投入直流电流。注意阴极位置和电流大小的设定不当可能引起等离子发生器掉弧，终止等离子发生器的运行，请慎重操作! (3)SIEMENS 6RA28系列等离子电源柜只有在装置运行使能后，才能将当前的电流设定值送设定电流表显示 (PLC程序上电初始化设定电流值为300A)；SIEMENS 6RA70或ABB DCS500系列等离子电源柜只要柜内控制电源合闸，装置及PLC上电后，设定电流表即将显示出当前的设定电流值。(4)装置进入正常运行后，可继续使用柜面的阴极进退按钮和电流增减按钮来进行必要的调整，以使等离子发生器的运行达到最佳。 (5)停止按钮用以结束运行。6.2.2 遥控操作将本控/遥控切换开关切向遥控，进入遥控操作状态。控制柜的所有操作全部转向上级PLC和DCS操作界面完成。将获得更多的操作内容和显示信息，有关界面的操作详情请参阅其他相关的操作说明。在遥控操作状态，控制柜的操作钮是无效的，不必试图进行任何操作。7 等离子电源柜的故障分析与排除故障现象说明及解决方法故障报警:SIEMENS 6RA28 F02ABBDCS500 F38整流器三相电源进线相序错误校对交流电源相序故障报警:SIEMENS 6RA28 或6RA70 F04ABB DCS500F29三相电源进线相位错误或欠压检查是否有输入电压检查进线熔断器有无熔断，导致无电压或缺相整流装置合闸时，交流接触器(K1)是否闭合检查交流接触器(K1)主触点是否烧损，导致闭合后无电或缺相故障报警:SIEMENS 6RA28 F05电源电压超出了允许的偏差范围检测电源电压值(相电压)查看SIEMENS 6RA28装置电子板电压设定参数P98并做相应的调整，使之满足电压的偏差范围(+15%-20%)SIEMENS 6RA28停车后交流接触器(K1)不分闸停车时(端子37开路)，装置保持在O1状态。将参数P21值增大，直至停车时分闸为宜。交流接触器(K1)已闭合，但PLC没有使能输出交流接触器(K1)合闸信号没有反馈检查交流接触器(K1)的辅助触点53、54接触是否良好，交流合闸信号是否输入到PLC检查PLC使能输出数字量点是否烧坏状态指示不正常，装置不能启动启动条件不满足检查风压、水压信号是否满足观察Q1.0(S7-200PLC)或Q14(TWIDOPLC)数字量输出点是否闪烁，若闪烁则PLC与直流调速装置通讯故障。检查柜内电源回路小熔断器是否熔断，致使相应回路中元器件失电，不能正常工作。检查中间继电器是否有虚接，影响正常工作(中继指示灯点亮并不意味着触点闭合完好)。装置合闸、使能正常,等离子发生器不起弧检查等离子发生器阴、阳极电缆极性是否与柜内直流输出“-”、“+”相符。检查电机是否堵转，无法后退8 等离子电源柜的运输与存储8.1 吊装、运输注意事项为避免等离子电源柜在吊装时产生外壳变形，应保持四角垂直吊装，四角吊环上受力均匀一至。电源柜内装有重约300KG的平波电抗器,柜体不可放倒过度倾斜搬运,以免电抗器松动致使与其相联的直流铜排损坏。运输过程中做好防水、防潮等防护,避免颠簸和碰撞.8.2 存储条件及其注意事项等离子电源柜不能直接暴露在户外，避免因雨淋进水或受潮损坏柜内元器件。存储或安装室不能太潮，不能有太大的粉尘。9 等离子电源柜的开箱与检验按订货要求等离子电源柜在制造厂采用木式装箱，箱子上附有产品装箱单。在开箱检查并确认供货完整无损后，即可安装等离子电源柜。发现运输损坏或柜内进水，请立即通知制造厂家。不可轻意上电，以免将元器件烧损。10 附各种型号等离子电源柜原理接线图10.1 DYG-S400T-Y电源柜原理接线图10.2 DYG-S400J-Y电源柜原理接线图10.3 DYG-S400J2-Y电源柜原理接线图10.4 DYG-A400T-Y电源柜原理接线图10.5 DYG-A400J-Y电源柜原理接线图10.6 DYG-A400J2-Y电源柜原理接线图当心用不正确的方式吊装等离子电源柜，可能导致人身伤害和/或设备的损坏!11 SIEMENS 6RA28/6RA70直流调速器参数设置表6RA28直流驱动器参数设置表序号参数号变址值参数值说明1P512电流调节器最优化运行220授权修改参数3P211.0对“停止”信号线路接触器跳闸的阀值4P373模拟量输出为电流给定值5P430不执行堵转保护6P532速度实际值参考电动势实际值7P630预控制和电流调节器的方式8P64*0.71电流调节器的比例增益9P65*18电流调节器的积分动作时间10P6618在断续电流范围内的R分量的预控制11P6718在连续电流范围内的R分量的预控制12P6815断续电枢电流13P700电动机I2t热监控无效14P71100额定电动机电流与额定电流之比15P7436RA28的USS地址16P750时间监控通讯故障17P8903禁止速度调节器，主给定作为电流给定18P900闭环电动势控制的标准运行方式19P931额定电源电压400V20P945整流触发角限制G21P95150整流触发角限制W22P97236通讯设置(19200,8,1,偶校验)23P98365电子设备电源电压的匹配24E000无附加的SIMOREG基本整流器25E121模拟量输出的规格化系数36E210抑制超速信息27E725实际电压(USS协议中的400V-16384)28E733设定电流(USS协议中的400A-3200)29E740设定值与实际值的差30E7521抑制参数设置6RA 70直流驱动器参数设置表序号参数号变址值参数值说明1P0751功率部件的热量监控无效2P078380(v)输入电源电压3P0820使励磁控制无效4P0833选择为EMF反馈方式5P0842选择为闭环电流的运行方式6P100400(A)驱动器的额定电流7P110*0.069()输出回路的电阻值()8P111*4.22(mh)输出回路的电感值(mh)9P1140.0电动机热监控无效