水泥厂电气培训

各位同事大家上午好！水泥厂配电系统简介电耗计算电气设备介绍仪表介绍防雷接地原料磨配电站6kV/10kV水泥厂配电系统简介水泥磨配电站6kV/10kV窑头配电站6kV/10kV原料部分各电气室400V窑头部分各电气室400V水泥磨部分各电气室400V总降压站35kV或110kV总降及各配电站的供电网络需要根据实际总图布置来决定，上图只是常见供电关系！举例说明水泥厂的配电系统：工厂进线电源电压采用110kV，电源引自厂区附近的上级区域变电所，110kV单回路架空线路引人厂内。在熟料线厂区设一座110kV总降压站，内设35MVA主变一台，能够满足水泥厂一条生产线负荷需要。（电源选择110kV或者35kV的区别）。厂内设容量1000kVA柴油发电机一台作为保安电源。(情况可以不设柴油发电机)一般2500t配500kW一般3200t配600kW一般5000t配800kW此外，本项目将同步建设一套9000kW纯低温余热发电机组，计划并在总降压站10kV侧并网。当热电联产时与总降压站并网、向本项目水泥生产线供电，缺口部分由当地电网通过主变降压后供电。水泥厂配电系统简介水泥厂配电系统简介装机功率和计算功率的区别：高压电机低压电机石灰石破碎机630110D740石灰石破碎机630214758反击式破碎机450131D1740辊压机1800140D1083辊压机1800143D4028原料磨风机2000144D886高温风机2500161D2936窑尾排风机1250

500窑主传710

窑头排风机1000

辊盘式磨煤机630

煤粉防爆通风机560

水泥磨立磨3150

水泥磨废气排风机1600

合计18710

12671总装机3138122280.51计算负荷主变选择2500031500

不考虑余热发电负载率0.940.74

考虑余热发电负载率0.730.58

水泥厂配电系统简介电气操作中注意点：原料磨配电站为单母线分段结线，两路电源分别引自总降压站，正常时两路电源同时供电，母联柜断开。其中一路电源故障时，母联柜合上，由另一路电源供电,保证烧成系统供电；破碎配电站,水泥磨配电站、窑头配电站为单母线不分段结线。窑头配电站由总降双回路供电,一用一备。中压断路器操作进线回路和变压器馈出线（10kV断路器）的控制操作主要操作方式：设置在10kV开关柜上，完全独立于通讯网络，通过选择开关和控制按钮进行操作控制，主要作为开关检修、调试时用。

电动机馈出线（10kV断路器）的控制操作(1)主要操作方式：设置DCS计算机操作站上，可通过键盘或鼠标进行控制操作。(2)后备操作方式：设置在现场按钮箱上，通过按钮箱上的控制按钮进行操作控制，主要作为设备和电机检修、单机调试时用，也是控制操作的后备方式。一级配电、两级配电以及电耗考核。

主要指低压380V配电系统。一级配电指变压器供电范围内的设备均直接挂于变压器低压侧母排上。投资少，但用电量无法分车间计量。两级配电指变压器先给电气室配电，电气室再通过开关给各车间、工艺段的抽屉柜供电。投资多，用电量可以分车间、分工艺计量。为了节省投资大于等于55kW的电机及用电设备直接从电气室配电。

根据上述描述，如果电量的计算要做到按工艺段划分必须采用两级配电，同时在设计中要把非工艺生产设备的供电另外单独配电，例如电动葫芦、检修电源、

照明等等。所以要计算一个工艺段的电耗，需要从下列电表抄录电量然后累加：

该工艺段所有380V小电机消耗的电能(电气配电设计已经按照工艺段划分了)；该工艺段所有380V大电机消耗的电能(大于等于55kW的电机及用电设备);该工艺段所有高压电机消耗的电能(6kV或10kV).

我们考核中所说的熟料电耗，水泥电耗是不包括非工艺生产设备消耗的电能，例如机电修车间的电耗。对于一些公用设备的电耗计算需要根据实际情况来核算,例如全厂就一个空压机站,如果算熟料电耗时把全部空气压缩机消耗的电耗全部折算到熟料中去,必然使熟料电耗增加,另外循环水泵房等在计算电耗时都要考虑一定折算系数。电耗计算工艺段电耗（kWh/t)产量(t/h)低压电耗原料磨主电机原料磨风机

原料磨系统-配料站底到均化库顶16.81434.860.997.808.02

烧成系统含废气处理全厂的空压机25.63247.58废气处理低压电耗窑尾排电耗窑尾窑中低压电耗高温风机1电耗

1.251.593.474.23

高温风机2电耗窑主机电耗窑头低压电耗窑头排电耗

3.161.467.822.65煤磨系统,不含煤取料机51.4427.68煤磨低压煤磨主电机煤磨风机

7.6220.1123.71

水泥磨系统,配料站底到水泥库顶43.8092.10低压电耗磨机电耗风机电耗

说明：1、原料处理部分为两条线共用设备，电耗未统计在内。

2、循环水泵房、水泥包装系统由一线供电，本次未统计电耗

电耗计算越南宜山项目

生成电耗的高低和主要和下面几个方面有关系：工艺生产方式，例如原料磨选用辊压机，还是立磨；熟料及水泥的产量，一般产量越高电耗越低；工艺操作水平和管理水平，例如破碎机，如果石灰石运送车运力不够，必然

造成石灰石破碎空转多，电耗增加；设备可靠性及维护水平,经常性地设备跳停,电耗肯定增加;

电气专业,在节能降耗方面主要有下列几个措施:选用低损耗节能变压器S13，变压器负荷率尽量不超过60%，但投资太大；选择高效电机，目前国家规范要求低压电机选择YX3系列高效电机；照明灯具选择节能型产品，例如选择LED光源;对于调节范围较大的风机和水泵采用变频调速。

根据上面的描述，我们可以知道节能降耗，主要是选择合理的工艺方案，以及

性能优良的设备（例如高效风机降低风机装机功率），更重要的是良好的管理！电耗计算

电气设备介绍——电机

电机分类

按电压分有AC380V、AC690V、AC6kV、AC10kV、DC660V、DC440V其中我们常用的电机是AC380V、AC6kV、AC10kV。AC690V主要是用于大风机变频设备DC660V、DC440V是用于窑主传直流传动上面的交流电机根据转子的不同主要分为两类电机：鼠笼电机：电机的转子不是绕线形式的，一般低压电机都是鼠笼电机（除个

别低压破碎机要求启动转矩较大的情况下选用绕线电机）绕线电机：电机的转子是采用绕线形式的，绕线电机相对于鼠笼电机启动转

矩大，但是电机有滑环，维护相对麻烦，大部分的高压电机都是

绕线电机，对于高压变频和功率较小的电机一般选择鼠笼电机。注意：电机功率的大小是设备厂根据自身设备选择的电机，所以电机功率选择的大小是设备厂决定的。

IEC60034-30美国欧洲中国GB18613-2006中国GB18613-2012常用型号超超高效率IE4------能效1级超高效率IE3NEMAPremium--1级能效2级高效率IE2EPActEFF12级能效3级YX3标准效率IE1--EFF23级--Y、Y2、Y3低于标准效率EFF3规范实施时间2008年电机效率率最新版GB18613-2012适用于1000V以下，50HZ，额定功功率在0.75-375kW范围内，，极数为为2极、4极、6级，单速速封闭自自扇冷式式、N设计、连连续工作作制的一一般用途途电动机机或一般般用途防防爆电动动机。上面规范范的前一一版本GB18613-2006规定从2011-7-1起必须用用高效率率电机YX3。电气设备备介绍——电机电机运行行的监视视a.电流、电电压、温温度(轴轴承)的的监视b.运行过程程中声音音监视c.停机处理理:指指发生以以外情况况时电机的维维护a.日常检查查b.定期检查查(一般般检修期期为一年年)c.运转检查查电气设备备介绍——电机电气设备备介绍——电机电机的一一般故障障及其排排除方法法电气设备备介绍——电机电机的一一般故障障及其排排除方法法电气设备备介绍——电机电机的一一般故障障及其排排除方法法电气设备备介绍——变频器变频器（（通过改改变电机机的供电电频率，，使其低低于电网网的50Hz从而达到到调节电电机转速速的设备备）选择使用用变频器器主要有有以下2个方面的的考虑；；工艺设备备需要调调速(例如高温温风机)；节能调速速:几乎在所所有的行行业中,风机和泵泵类的通通用机械械都是由由交流电电机拖动动,一般调节节流量的的方法采采用风挡挡板或阀阀门来调调节,这样使电电机运行行中长期期处于空空载或轻轻载状态态,造成能源源的浪费费,采用变频频器调速速后,通过改变变电机转转速来调调节流量量,一般可节节电30%～50%；目前我们们变频的的设备主主要有板喂机选粉机皮带秤煤粉计量量秤一次风机机蓖冷机冷冷却风机机高温风风机窑尾风风机窑头风风机煤磨排排风机机辊压机机循环环风机机电气设设备介介绍——变频器器变频器器原理理图电气设设备介介绍——变频器器变频器器按照照电压压等级级来分分目前前我们们常用用的是是下列列电压压等级级：AC380V，P≤400kW；一般般用于于板喂机机、选选粉机机、皮皮带秤秤、小小风机机等；；AC690V，P≤1600kW；目前前只有有进口口品牌牌的变变频器器有这这种电电压等等级，，主要要是从从考虑虑节省省投资资和可可靠性性方面面考虑虑；AC6kV或者10kV,P>200kW；部分分进口口品牌牌没有有10kV的变频器(ABB).水泥厂中变变频器常见见故障：电机减速过过程中变频频器显示直直流过压，，建议增加加变频器的的50Hz~0Hz的减速时间，或者者配置制动动电阻；电机加速过过程中显示示电流过流流,建议增加变变频器的0Hz~50Hz的加速时间间,同时注意设设定变频器器启动的初初始频率;如果以前一一直运行良良好,突然显示过过流,建议首先检检查机械设设备.电气设备介介绍——启动设备对于绕线电电机（主要要是高压电电机）我们们选择水电电阻串入电电子转子作作为启动设设备，而对对于鼠笼电电机我们一一般选择软软启动器作作为启动设设备，主要要用于低压压鼠笼电机机，水泥厂厂的高压鼠鼠笼电机一一般功率较较小，另外外由于高压压软启动器器价格较贵贵，一般我我们选择直直接启动。。使用用水水电电阻阻的的好好处处是是：：起动动电电流流小小且且恒恒定定，，对对电电网网无无冲冲击击；；起起动动电电流流不不大大于于额额定定电电流流的的1.3倍，，因因此此可可以以降降低低电电机机重重载载起起动动对对变变压压器器容容量量的的要要求求，，减减少少一一次次性性投投资资；；平滑滑起起动动，，减减少少对对机机械械设设备备的的冲冲击击，，可可延延长长机机械械设设备备及及电电机机寿寿命命30%左右右；；热容容量量大大，，可可连连续续起起动动5～10次；；(这个个有有待待考考证证,正常常3次就就不不行行了了)低电电压压仍仍可可起起动动，，只只要要电电网网电电压压能能保保证证电电机机正正常常运运行行，，就就能能保保证证顺顺利利起起动动。。结构构简简单单，，维维护护方方便便，，可可靠靠性性优优于于频频敏敏、、油油浸浸式式变变阻阻器器。。水电阻的的缺点就就是故障障率高,阻值比较较难配,受环境限限制.电气设备备介绍——启动设备备水电阻原原理图电气设备备介绍——启动设备备使用软启启动设备备的好处处是：减少对电电网冲击击避免产产生较大大电压降降有效控制制启动电电流最大程度度减少齿齿轮箱、、传送带带、轴承承等传动动装置上上的应力力但是使用用软启动动是通过过降低电电机的定定子电压压来降低低启动电电流的，，其缺点就就是启动动时启动动转矩也也降低了了，例如如皮带机机满载和和斗提满满载启动就比比较困难难。斗提提有辅助助传动还还可以解解决，长长皮带就就不太好好解决了，在在设计时时尽可能能选择变变频器。。M100A100A电气设备备介绍——电容器电气设备备负载可可以分为为三类：：电阻、、电感、、电容；；其中电电阻消耗耗有功，，电感和和电容消消耗无功功，但是是两者电电流方向向相反；；由于水水泥厂中中负荷主主要为电电机，这这就产生生了大量量感性无无功电流流，为了了减低流流入电网网的无功功电流，，我们可可以选择择电容补补偿来降降低无功功电流。。一般功功率因数数控制在在0.95以下。无功功率率采用静静电电容容器补偿偿，在各各配电站站的每段段10kV母排上设设10kV电容补偿偿装置，，在各电电气室的的低压母母排上设设低压电电容补偿偿装置，，确保补补偿后系系统功率率因数达达到0.95。电气室名称装机功率计算功率补偿容量视在功率变压器负荷率Pe(KW)Pjs(KW)Qc(KVAR)Sjs(KVA)(KVA)(%)石灰石破碎电气室49035030037080046原料处理电气室161411308101190160075原料磨电气室162011349001193160075窑尾电气室876657600691100069窑头电气室40882943216030992*200077熟料储存电气室1200840600885125070水泥磨电气室34002380162025052*160078水泥储存电气室30902163162022772*160072电气设备备介绍——电容器根据上面面的描述述我们知知道，如如果低压压电容器器不投入入，我们们变压器器的负载载率就会会很高，，所以我我们在生生产调试试中，特特别是考考核过程程中必须须要确保保补偿装装置的正正常工作作。高低压压电容容器损损坏的的主要要原因因除了了自身身的质质量问问题外外，是是系统统中产产生的的谐波波电流流，所所以我我们在在变频频器集集中的的窑头头电气气室配配置消消除谐谐波的的装置置。静止进进相机机是一一种用用于提提高大大中型型绕线线式异异步电电动机机功率率因数数的新新型无无功功功率补补偿设设备。。它可可使异异步电电动机机的功功率因因数提提高到到接近近于1，使电电机定定子电电流减减少20%左右。。其性性能优优于传传统的的电容容补偿偿和旋旋转式式进相相机。。电机定定子侧侧并联联电容容器补补偿，，只是是在电电机之之外的的电网网上对对电机机的无无功功功率进进行补补偿，，无法法改善善电机机本身身的运运行状状态。。而在在电机机转子子侧串串接进进相机机进相相之后后，电电机定定子侧侧的电电流可可大幅幅度下下降，，功率率因数数显著著提高高，电电机温温升降降低，，效率率和过过载能能力也也相应应提高高。因因此进进相机机补偿偿与电电机定定子侧侧并联联电容容器就就地补补偿有有本质质的区区别。。电气设设备介介绍——进相机机电气设设备介介绍——进相机机静止进进相机机在使使用中中要注注意下下列问问题：：为了避避免电电动机机起动动电流流对智智能化化静止止进相相机的的冲击击，在在电动动机起起动时时，智智能化化静止止进相相机不不接入入电动动机转转子回回路。。而用用另外外的起起动装装置进进行起起动。。起动动装置置可以以是一一般的的起动动器，，如频频敏变变阻器器等，，但必必须在在电动动机起起动完完毕后后，本本装置置能现现场/中控控控制手手动或或自动动投入入进相相机运运行；；智能化化静止止进相相机适适用于于拖动动比较较稳定定负载载的绕绕线式式电机机，比比如球球磨机机等，，对于于拖动动负载载变化化很大大的绕绕线式式电机机，比比如破破碎等等使用用效果果可能能会达达不到到技术术要求求（目目前的的技术术已经经能够够解决决这一一问题题）；；智能能化静静止进进相机机适于于在电电机负负载率率高于于60%的情况况下投投入使使用，，在电电机空空载情情况下下使用用效果果可能能会达达不到到技术术要求求。压力仪仪表；；判断压压力仪仪表是是否正正常工工作，，简单单的方方法中中控看看读数数是否否有变变化，，是否否在正正常的的显示示范围围内。。一般般有下下列几几个问问题：：测压压管堵堵住了了；测测压管管有漏漏洞；；仪表表自身身问题题；仪仪表接接线出出问题题（DCS模块有有问题题）；；电气气干扰扰（具体体表现现为数数值不不停大大幅度度乱跳跳，如如果有有规律律的变变化则则不是是干扰扰）。。水泥厂厂仪表表介绍绍——压力仪仪表水泥厂厂仪表表介绍绍——温度仪仪表温度仪仪表；；一次仪仪表有有热电电阻，，热电电偶，，二次次仪表表有温温度变变送器器和多多路巡巡检仪仪，温温度在在中控控不能能正常常显示示或者者显示示不正正确，，通常常有下下列几几个问问题：：一次次仪表表有问问题（（包括括安装装位置置不合合适））；二二次仪仪表有有问题题；接接线有有问题题（DCS模块有问问题）；；具体表表现为数数值不停停大幅度度乱跳，，如果有有规律的的变化则则不是干干扰）。。我们设计计中测温温在0~500℃范范围之内内选用的的是PT100的热电阻阻，高于于500℃选用的的是热电电偶。热电阻的的好坏一一般以欧欧姆值来来判断：：一般100Ω对应0℃104Ω对应10℃108Ω对应20℃112Ω对应30℃116Ω对应40℃120Ω对应50℃123Ω对应60℃……………水泥厂仪仪表介绍绍——温度仪表表热电偶的的好坏一一般以mV值来判断断：K型的热电电偶其值值在0~45mV之间对应应0~1100℃℃。S型的热电电偶其值值在0~13mV之间对应应0~1300℃℃。如果热电电偶测不不出其毫毫伏值或或其值来来回跳动动不能稳稳定，则则说明已已损坏。。还可以以测其通通断，如如果不通通则说明明热电偶偶断路了了。热电偶接接线时，，有“+”“一””级区分分，要对对应接线线，如果果接反了了，中控控会没显显示。多路巡检检仪可以以同时监监视几个个测点的的温度，，在现场场可以通通过仪表表的按键键查看，，同时把把几个中中的最高高温度点点送给中中控显示示。其DC24V电源要小小心，不不能错接接到电阻阻输入端端子上，，否则会会烧坏板板子。如如果几个个热电阻阻中坏了了一个，，在没有有备件更更换的情情况下可可先把其其输入端端子短接接。否则则中控会会显示最最大值。。单通道道的温度度变送器器在使用用时没什什么注意意事项。。温度度变变送送器器的的DC24V电源源如如果果““+”““一一””线线接接反反了了，，中中控控会会没没有有显显示示。。由由于于多多路路巡巡检检仪仪抗抗干干扰扰能能力力差差，，在在有有温温度度跳跳停停联联锁锁的的设设备备运运行行时时，，使使用用对对讲讲机机注注意意远远离离巡巡检检仪仪。。其他他注注意意事事项项：：1、测测量量时时要要把把从从热热电电阻阻端端到到变变送送器器之之间间的的连连线线从从接接线线端端子子上上脱脱开开，，然然后后再再测测量量欧欧姆姆值值。。2、温温度度变变送送器器（（包包含含压压变变））、、热热电电阻阻（（偶偶））接接线线盒盒线线处处的的接接线线端端子子要要注注意意不不能能有有线线线线相相碰碰、、电电线线碰碰壳壳的的现现象象。。3、在在安安装装时时热热电电阻阻、、热热电电偶偶不不能能混混用用，，K型、、S型也也不不能能混混用用，，以以及及其其对对应应的的温温度度变变送送器器也也不不能能混混用用，，否否则则会会影影响响测测量量准准确确度度。。4、在在更更换换某某一一热热电电阻阻（（偶偶））时时，，如如果果找找不不到到相相同同型型号号的的备备件件，，那那么么可可以以选选与与其其长长度度，，粗粗细细最最接接近近的的热热电电阻阻（（偶偶）），，因因为为热热电电阻阻（（偶偶））虽虽材材质质不不同同，，而而其其测测温温范范围围基基本本上上相相同同，，所所以以我我们们在在使使用用中中可可认认为为它它们们的的测测温温范范围围相相同同。。但但要要注注意意温温度度变变送送器器的的量量程程必必须须要要区区分分。。5、在在更更换换热热电电阻阻（（偶偶））备备件件时时，，如如果果温温度度值值会会关关联联到到设设备备跳跳停停的的，，一一般般待待设设备备停停后后再再更更换换，，若若一一定定要要及及时时更更换换，，注注意意先先把把其其温温度度变变送送器器的的电电源源（（多多路路巡巡检检仪仪））的的24V电源源断断了了，，等等更更换换好好并并检检查查无无误误后后再再送送24V电源源，，也也可可以以要要求求中中控控DCS程序序强强制制，，待待现现场场更更换换完完毕毕并并显显示示正正常常后后中中控控再再把把强强制制解解除除。。水泥厂仪仪表介绍绍——温度仪表表水泥厂仪仪表介绍绍——温度仪表表其他注意意事项项：另外一些些机械设设备自带带的测温温点由于于安装位位置不到到位，造造成设备备已经损损坏了，，但是温温度显示示还是正正常的，，例如风风机的轴轴承测温温点内部部有很多多机械加加工留下下的铁屑屑，导致致热电阻阻不能够够正确测测量轴承承的温度度。水泥厂仪仪表介绍绍——PA仪表PA仪表一般般是指仪仪表的信信号传输输不采用用4~20mA的信号，，而是采采用串接接方式通通讯协议议是PA的智能仪仪表。我我们使用用比较多多的就是是在仪表表比较集集中的地地方例如如窑头窑窑尾等选选用温度度、压力力PA仪表。水泥厂厂仪表表介绍绍——PA仪表PA仪表的的干扰扰问题题PA仪表的的通讯讯干扰扰，具具体表表现为为DCS操作员员站显显示在在某些些设备备开启启时一一定范范围内内测点点的数数值瞬