碳粉收集装置安装方案分析解析

1、江西省港航建设投资有限公司赣江石虎塘航电枢纽二号水轮发电机组集电环碳粉收集装置安装方案编制：唐鳏鹏审核：朱鑫明黄燕琴审定：陈建平批准：付哲林赣江石虎塘航电枢纽管理处二。一五年十月1概述22工程施工22.1 安装准备22.1.1 施工人员配置22.1.2 施工设备材料准备32.1.3 施工机械工器具准备32.1.4 设备选型及安装位置的确定32.2 碳粉收集装置安装52.2.1 密封板安装固定52.2.2 收集装置柜体安装固定52.2.3 碳粉收集装置与保护罩管路连接62.3 碳粉收集装置通电试机62.3.1 装置取电62.3.2 装置上电试机63技术要求74计划工期85工程材料88石虎塘水电站

2、水轮发电机组集电环碳粉收集装置安装方案石虎塘水电厂水轮发电机组励磁系统集电环部分未装设碳粉收集装置，机组在长时间运行后，集电环与电刷（碳刷）摩擦产生粉尘，而集电环需要通风降温，其保护罩不是全密闭罩（观察窗是网格形式），碳粉通过网格孔散落在灯泡体各处，如果不及时清理，转子绝缘达不到技术要求，同时也影响灯泡体内的加热器、自动化元件等安全运行，鉴于上述情况，已明确了集电环碳粉收集装置的重要性，加装碳粉收集装置刻不容缓，计划在电厂2#a组A级检修期间，完成2#机组励磁系统集电环碳粉收集装置的安装任务，现编制安装方案。1概述水轮发电机组是利用线圈切割磁场产生感应电动势的原理来发电的，在水轮发电机中，集电

3、装置是其重要部件，它主要由滑环和碳刷装置两部分组成，当机组运行时，直流电源（外加的）经碳刷装置、滑环传递到转子上的励磁绕组上产生磁场，线圈设在定子上；当转子带着励磁绕组围绕定子转动时，定子上的线圈切割磁力线而得到电流。在机组运行过程中，由于滑环始终处于高速旋转运动，而碳刷装置属于静止部件，两者之间必然产生摩擦，碳刷在该种摩擦状态下，会形成碳粉，碳粉会散落在集电环正、负极之间的绝缘支柱上，导致转子绝缘下降，增加碳粉吸收装置，可以良好地吸收散落在保护罩内的碳粉，解决转子绝缘在短时间内下降的问题。2工程施工2.1 安装准备2.1.1 施工人员配置计划投入4名工作人员，其中2人负责风机、吸尘装置及保护

4、罩密封安装，2人负责电缆敷设、接线、试机等工作。2.1.2 施工设备材料准备有机玻璃板（5mm厚），风扇（外形12X12cm,36W/380V）,吸尘装置（外形120X65X65cm,2.2KW/380V）,动力电缆（4X4mm2）,信号电缆（4X2X1.0mm2）等。2.1.3 施工机械工器具准备电气工具一套。厂房桥机，吊带，气割，M12扳手,2.1.4设备选型及安装位置的确定1） AXC发电机碳粉除尘装置见图a.技术参数标准外型尺寸：长1200宽650高微粒类型：直径不小于0.7微米风机马达：三相380V,2.2KW过滤网：一级用过滤纸过滤二级用过滤棉过滤三级用布袋过滤四级用旋风除尘进气口

5、管径：150mm最大气流：2617m3/h1650最大负压：1542Pa嗓声：V75分b.安装位置除尘吸气管与保护罩底部除尘装置安装在灯泡体内的检修平台上,连接，连接示意图见图22）观察窗密封板改装集电环需要通风降温，其保护罩不是全密闭罩（观察窗是网格形式），现在将金属网格的观察窗改装成有机玻璃隔板，顶盖的4块观察窗上加装小型风扇，其作用是将碳粉吹落到保护罩底部，提高除尘装置的除尘效率，同时也起到冷却滑环的作用，观察窗密封板改装图见图3c3）连接风管选型在保护罩底部的检修平台开孔，加装一个漏斗形的方槽，方槽底部开除尘孔，孔径为3150mm,用150mm的波纹软管将除尘装置的吸气口与方槽底部的除

6、尘孔连接起来。4）电缆选型a.动力电缆选型除尘装置的功率为2.2KW,电压等级为380V,经计算其额定电流为5.79A,因此除尘装置的电源电缆选用4X4mm2动力电缆。b.信号电缆选型考虑电手动实现开、停机、报警功能，信号电缆选用4X2X1.0mm2,信号电缆需带屏蔽保护层。5）电源开关选型根据装置选型参数，收集装置的功率为2.2KW,小型风扇的功率为36W,4个风扇的功率为144W,总负载约2.4KW,电压等级为380V,计算出额定电流约6.3A,选用380V/20A的空气开关。2.2 碳粉收集装置安装2.2.1 密封板安装固定保护罩顶盖4块密封板上需加装小型风扇，侧面4块密封板改装成有机玻

7、璃板。2.2.2 收集装置柜体安装固定收集装置柜体坐落在灯泡体检修平台上，机组开机时会振动，因此需要将柜体固定牢固，固定步骤如下：a.装置吊装就位由于2纲组在A级检修，待机组回装时，需在灯泡头竖井顶盖封盖前，用桥机将碳粉收集装置从竖井孔吊入灯泡体检修平台上。15#机组C级检修，应先拆除灯泡头竖井顶盖封盖，割除竖井中间层脚踏板，然后将装置吊入灯泡体检修平台上就位，焊接好竖井中间层的脚踏板，灯泡头竖井顶盖封盖。b.在柜体底部四角焊接固定扣，固定扣与检修平台的接触面上分别开孔，孔径为312mm。c.用M12的连接螺栓将柜体连接固定在检修平台上，固定链接后，在固定螺栓上添加锁定胶。2.2.3 碳粉收集

8、装置与保护罩管路连接碳粉收集装置与保护罩管路的连接方式采用。150mm的波纹软管，用管箍将波纹软管两端分别箍在收集装置和漏斗方槽上。2.3 碳粉收集装置通电试机2.3.1 装置取电根据装置选型参数，收集装置的功率为2.2KW,小型风扇的功率为36W,4个风扇的功率为144W,总负载约2.4KW,电压等级为380V,计算出额定电流约6.3A,考虑负载启动电流问题，用20A的空气开关，开关加装在2#机组机旁动力2AP1柜内，开关下端接线，接到备用端子上。2.3.2 装置上电试机a.装置上电前需检查电源回路绝缘是否可靠，确认绝缘合格后，合上电源开关；b.检查装置控制回路、控制信号灯是否正常，确认无误

9、后，手动启动（停止）吸尘装置。c.实现远方开停机功能要实现远方开停机功能，需在监控LCU2屏内扩展开、停机2个开出接点，考虑信号加在3DO模块的第15、16号点，对应开出信号继电器是K79,K80,控制原理图如下图4:I图4结合图4、图5所示，分别将图4中的KM1,KM2的辅助接点串联至除尘装置本体，实现远方控制碳粉收集装置。d.实现信号监视功能将除尘装置的监视信号点接入监控LCU1柜内的PLC输入模块，运行监视接至监控LCU1柜内4DI模块的P187号接点，停止监视接至监控LCU1柜内4DI模块的P188号接点，报警监视接至监控LCU1柜内4DI模块的P189号接点。3技术要求1）碳粉收集装置与固定支架之间，需连接固定牢固，因为机组运行时，会振动，导致连接螺栓松动，可能造成收集装置摔落，如不能及时发现，甚至会扩大事故范围；2）碳粉收集装置的电源必须是独立电源回路，不能并接到其他设备电源回路上，根据设备功率的大小及电压等级，核算其电流大小，选择合适的电力电缆，保护开关及接线端子等；3）碳粉收集装置的电缆敷设，其电缆与二次信号电缆严格分开，防止大电流对二次信号电磁干扰；4）碳粉碳粉收集装置的金属外壳必须要可靠接地。4计划工期2015年12月4日至2015年12月10日，结合机组检修实际进度做调整，总工期不