改造调试（共7篇）
改造调试 篇1
1 引言
海南岛四面环海, 地处我国南部热带北缘, 属热带季风气候, 素来有“天然大温室”的美称。这里长夏无冬, 年平均气温22 ℃~26 ℃, 全年无霜冻, 冬季温暖。雨量充沛, 年平均降雨量为1 639 mm, 雨源主要有锋面雨、热雷雨、和台风雨。全年湿度大, 年平均气压约23 /h Pa至26 /h Pa。在改造调试的50 d时间内, 测得平均湿度在77 %, 空气湿度大的一个典型例子是, 晾晒在日光下的湿衣服两天晒不干, 其空气湿度不亚于内地干旱地区砖坯隧道干燥室内的空气湿度。
这里的做砖原材料以灰砂岩为主, 灰砂岩的典型特征是吸水性特强, 太阳下暴晒也仅仅能晒干表皮, 而且一旦表皮结硬壳, 里面的水分根本排不出去。其烧结温度范围偏窄 (仅仅上下30 ℃, 超出这一温度范围, 高则过火, 低则欠火) , 烧结难度不亚于黏土原料。灰砂岩如图1。
海南的气候特征以及灰砂岩的特性决定了其自然含水率高达26 %~28 %, 也就是说, 制坯不需要给原料加水, 成型后的含水率就高达25 %~27 %, 码坯机的抓手勉强能将坯子抓起放上坯垛, 抓手稍紧则坯子变形, 稍轻坯子就会滑脱落地, 滑落地上的坯子应声就变形为一个泥饼子。码上坯垛的坯子用手轻轻一摁就是个深坑, 如图2所示。
2 改造前砖厂生产状况
该砖厂改造前的两条生产线是烘烧一体的窑型, 为3.6 m断面的平顶隧道窑, 全长33 个车位, 总共长118 m。采取的是窑头抽风排潮, 顶送热风底排潮, 窑尾抽取余热顶送干燥段的烘干焙烧模式。客观地说, 这种烘干焙烧工艺放在内地干旱少雨空气干燥地区是没有多大问题的。但是, 这种烘干焙烧工艺极其不适合多雨且湿度高的热带海岛地区, 尤其是这么短的窑体就更不适宜。
改造前与原设计单位沟通, 设计方认为这种工艺在内地大江南北甚至长城内外都是成功的, 之所以在海南岛问题不断, 烧不出合格产品, 根本原因是烧窑师傅水平不行, 烧窑师傅不能透彻理解领会他们的设计理念, 没能在具体的干燥焙烧中加以贯彻, 才导致烧制不出合格产品。对于原设计方的这种看法, 我不敢苟同, 我认为他们没能从根本上认识并找到问题的根源所在, 不能从根本上认识到这种设计工艺在特定地域有片面性的缺陷, 这就会在以后窑炉设计与建造中犯同样的错误。这也是我写这篇文章以期与业内人士探讨的初衷。
有些窑炉公司或者设计单位, 往往拿一张一成不变的图纸去建造不同原料、不同地域、不同气候区域的所有窑炉, 从不考虑当地的原料、气候等因素是否适合这种工艺, 这种工艺适合北方但未必适合南方, 适合平原但未必适合高原, 适合煤矸石但未必适合页岩, 适合页岩但未必适合黏土, 适合气候干燥地区但未必适合多雨高湿地区。再就是用短短118m的窑既烘干又焙烧, 根本满足不了干燥过程需要以及焙烧所需的理化反应需求, 即便勉强烧出砖, 烧制出的产品达不到国家标准要求的合格品的质量标准。用这种墙材砌筑的建筑物肯定隐患无穷。我认为这种烘烧一体的设计工艺除了能减少分体烘干焙烧工艺进出窑损失的一部分热能, 减少一部分基建投资外, 对砖的质量弊大于利, 尤其是在这种高湿地区, 而且把窑建的这么短, 能烘干焙烧出质量达标的优质砖无异于天方夜谭。改造调试前的产品如图3。
改造前, 窑炉排潮风机是一台14 号离心风机, 送热是一台6 号轴流风机。经改造前理论论证与计算, 这样的送抽风量远远达不到干燥焙烧这种高含水率坯子所需的风量。而且全窑只设12对排潮闸, 由于抽风道的不合理设计导致抽送风风阻极大, 这既降低了风的流速又减少了本就欠缺的风量, 结果就出现了大量潮湿气体不能及时排出窑外引起塌坯。风速风量过小导致火行速度缓慢, 从而出现塌垛与火行速度慢同时存在于一条窑里的现象。这种不合理设计与配置的欠缺, 就导致坯体干燥所需时间远远大于30 h, 进车间隔达2.5 h~3 h。
要想把成型含水率高达25 %~27 %的坯体干燥到所需的含水率6 %以内的合格砖坯, 必须给够所需的风量、风温与排潮量。在满足这些条件的前提下, 还最少需要18个车位及不低于30 h用来预热干燥砖坯, 否则砖坯在预热干燥阶段就会出问题。然后, 窑炉还需要不少于7 个车位进行高温焙烧前的缓慢升温, 来完成高温焙烧前必要的晶形转换, 否则就会导致砖坯在排出化学结合水和晶形转换过程中出现裂纹等问题, 这个时段出现的问题对砖的质量影响是致命的。
为该厂设计的窑炉除了干燥所需的18 个车位和高温预热满足晶形转换所需的7 个车位后, 留给高温焙烧保温和冷却的车位也仅仅就8 个车位, 不足29 m的区间了。这29 m的区间要想很好地完成坯体焙烧保温和冷却各个阶段理化反应, 烧出优质完好的制品, 显然不可能, 需要对窑炉进行改造。
3 改造具体措施
根据以上的综合分析与理论计算后, 我们给出比较合理的改造方案。
3.1 更换匹配不合理的抽送风风机
根据窑型垛型窑车码坯量与各个风道以及坯垛距离窑顶的高度、风道的截面积与风道长度及各种因素产生的风阻, 经过理论计算, 确定排潮风机应该为既满足排潮需要又兼顾预热升温需求, 且风量、风压、风速相互匹配的离心风机, 抽余热风机应该更换成能满足理论数据要求的轴流风机, 使两台风机既能满足干燥焙烧所需的风量、风速与排潮量, 又有一定的余量为可能的提产预留空间。
3.2 改造余热利用系统
在前部干燥段最合适的位置重新布设进风口, 设置风幕来平衡前后部的风压以避免气体窜流, 做到干燥、焙烧互不扰乱。保留以前窑尾30号位顶部三道取余热缝, 增设一对冷风口调节热风温度。新增加9 对抽热闸, 用抽热风机完成余热的抽取与输送, 这9对闸既能提高火行速度又能分担抽烟风机的负荷, 最主要的是避免了以前排潮风机强抽力导致的预热带负压过大导致砖坯干燥分层的弊端, 使前部上下砖坯干燥更趋于均衡。
3.3 改造不合理的排潮口
改造前的排潮口与窑车不吻合, 与窑车上的坯垛也不吻合, 导致坯车在干燥段要么塌垛, 要么砖坯开裂或者中下部干燥不透。经改造后, 排潮口及坯垛风道、排潮口与窑车和窑车的接头部位相吻合。同时, 还重点改变排潮口的角度, 让抽取的风更顺畅排出窑外, 并增设一倍以上的排潮口。送热风口做到上中下左右送风均衡。
3.4 改变码坯方式
改变码坯方式, 使砖坯更易于干燥易排潮和焙烧。以前的轮窑讲究七分码三分烧, 现在隧道窑的码坯方式照样很重要。码坯垛型的大小与稀密程度直接关系到风在窑内坯垛间的分布与走向, 关系到砖坯干燥质量的优劣与火行速度的快慢。根据这里砖坯含水率高、坯体软、干燥排水难度大的特性, 制定了既保证垛型稳定不至于晃塌又易于通风干燥和焙烧的二压五垛型。经调试生产中验证, 这种垛型只要操作合理, 既能快速干燥, 又能加快火行速度, 从而提高产量。
3.5 更换原料配方
根据灰砂岩的特性合理调整配方, 合理的原料搭配能既节约原料成本, 又能降低干燥焙烧的难度, 从而烧制出优质砖。不要以为那些裂纹砖、过火砖、残砖、断砖都是烧窑师傅技术不行或者窑有问题造成的, 其实导致这些质量问题, 有很大一部分原因是不合理的原料搭配造成的, 所以, 万万不可忽视原料的选择与合理搭配。
3.6 更换不合适的原料破碎成型设备
选择适合高含水率的破碎成型工艺设备。由于这里原料高含水率的特性, 其不适合筛粉, 就采用共三道分粗、中、细对辊 (有齿辊) 破碎成型, 既避免了湿物料堵塞筛网的难题, 又达到了砖坯成型所要求的合理粒度与均匀度。
3.7 加长窑炉
由原来的33个车位118 m加长到36个车位130 m (其实还应该再加长, 但是由于业主不愿意过多投入, 只好利用现有空地尽量加长窑体) , 这样就延长了干燥、预热、焙烧、保温和冷却各带的长度, 使砖坯尽可能地在窑内完成各个区段应完成的理化反应, 保证出窑产品趋于优质。
经过以上措施改进后, 基本达到了既最少投入又收到最佳效果的目的。调试期间, 从18号位拿出坯垛中部的砖坯测试水分, 共29 次的数值平均值为3 %, 比预想的干燥效果更好。坯子进入24 号位时能达到设计理论值600 ℃, 进入28号位的预设高温区时温度达到950 ℃上下。由于使用的是挥发分比较高的燃料, 其具有起火快、熄火快的特性。所以, 砖出窑的温度也仅仅是95 ℃~120 ℃。两条改造后的生产线所出产品如图4。
通过以上7 大方面的改进。改造投产后, 进车速度由原来的2.5 h~3 h/车提高到70 min~80 min/车。出窑制品无残断、无裂纹。本次改造本着最低投入和最小范围的改动原则, 实现了在高湿气候、高含水率、原料不易烧结的情况下烧制出合格制品的目的。
改造调试 篇2
原采用专用计算机控制的多齿轧辊磨床,其控制显示系统老化无法正常工作,经综合分析,决定采用三菱M70数控系统对其进行改造。该磨床经改造后,功能满足各项技术要求,提高了系统可靠性和加工程序的编程柔性。
1 基本配置
该多齿轧辊磨床的机械部分保留,其运动轴有:
(1)工作台移动轴——该轴带动工件做循环往复运动,承重量大;
(2)分度轴——由于磨削对象是多齿轧辊,而且轧辊的齿数也经常变化,因此要求CNC系统有很高的分度精度;
(3)磨削砂轮轴——该轴驱动磨削砂轮上下运动,还必须与工作台移动轴做插补运动;
(4)修刀器轴——该轴驱动修刀器上下运动,实现对主砂轮的修磨。
该多齿轧辊磨床数控系统主要配置有:
(1)控制器为三菱M70;
(2)伺服驱动器(MDS-C1-V2-7035)采取“一拖二”方式,同时驱动X轴伺服电机(HA700NC-SR/OSE104,7kW,2 000r/min)和Z轴伺服电机(HA100-NC-S/OSE104,2kW,2 000r/min),X轴为工作台往复运动,Z轴为主砂轮上下运动,还可以与X轴做插补运动;
(3)伺服驱动器(MDS-R-V1-80)驱动分度轴伺服电机(HF354S-A48,3.5kW,2 000r/min),带动工件旋转分度;
(4)伺服驱动器(MDS-R-V1-20)驱动砂轮修刀器伺服电机(HF105S-A48,1kW,2 000r/min),主砂轮通过变频器控制,转速由CNC系统输出;
(5)制动系统为“电源再生制动”,配备电源再生单元(MDS-C1-CV110)。
2 调试中的问题及故障排除
2.1 Z轴速度问题及对“电子齿轮比”的分析
Z轴螺距为10mm,减速比为60,所以,Z轴实际额定速度为:
Vz=(2 000/60)(r/min)×10mm=333mm/min
该速度在自动加工时,仅做微小距离的修刀量移动即可满足;但做圆弧插补运行时,其速度就受到了限制。根据伺服驱动器的特点,可使用“电子齿轮比”来调节。
通用伺服系统可以通过“电子齿轮比”来调整“指令脉冲”与“进给距离”的关系。确定“电子齿轮比”的因素是:编码器每转反馈脉冲(即驱动电机一转所需要的脉冲数)、机械减速比、螺距。由这些参数经过计算可获得每一脉冲对应的运行距离,每秒钟发出的脉冲数,即为运行速度。在数控系统中,没有专门的“电子齿轮比”参数,可通过三菱M70 CNC中的参数设置来确定。设定参数有#2219(编码器分辨率)、#2218(螺距)、#1003(输入指令单位)、#2201(电机侧齿轮数)和#2202(机械侧齿轮数)。
从机械结构的角度来看,砂轮箱的运动速度由电机速度、减速比、螺距决定,电机速度的最大值决定了砂轮箱(Z)的最大速度。调节电子齿轮比只能调节每一指令单位对应的实际移动距离,而无法改变实际“最大速度”,必须在电机选型时予以充分考虑。在本改造项目中,自动运行时Z轴的进给量在0.01～0.03mm,按Z轴额定速度为333mm/min计算,运行时间在0.001 8～0.005 4s,能够满足自动运行的要求。对于手动运行,设定额定速度为手动速度,基本满足客户要求。
2.2 Z55报警及其排除
系统在开机或试加工时,经常出现“Z55.RI/O未连接”报警,使自动加工中断。Z55报警的原因通常是控制器和RI/O之间的通信出现了中断或紊乱,并不是“RI/O未连接”。
引起Z55报警可能有以下几种情况:
(1)当控制器与基本I/O之间的通信电缆CF10插头松动或出现电缆故障时,Z55会报警;
(2)主电机回路绝缘不好时,Z55报警,这是电机的接地线和RI/O连接电缆R211的屏蔽线共地引起的故障;
(3)当SH411电缆用于较长距离的RI/O连接时,由于没有屏蔽线接地,会受到外部干扰,从而随机性的出现Z55报警;
(4)上电顺序不对出现Z55报警。
排除Z55报警的方法有:
(1)检查连接电缆的选择是否正确以及是否有脱线或虚焊。必须注意,当控制器与RI/O在同一控制柜内时,可以用SH411电缆;反之,必须使用带有屏蔽线且屏蔽线必须接地的“FUCA-R211”电缆。本次改造项目中出现的报警就是连接电缆无屏蔽线,而且电柜内又有变频器。改用带屏蔽线电缆后故障解除。
(2)检查RI/O的供电容量和电压是否在正常范围。
(3)检查RI/O单元的硬件,若出现故障,马上排除。
3 磨削程序的结构
3.1 轧辊磨床的基本工作顺序
多齿轧辊磨床对工件的磨削过程有其特殊性,经过仔细观察,轧辊磨床的基本工作顺序为:
(1)单齿磨削;
(2)由多个单齿磨削构成全齿磨削——整圈磨削;
(3)由多个整圈磨削构成全磨削加工程序。
单齿磨削构成了整个磨削程序的基础,其动作顺序为:
(1)装卸工件轧辊;
(2)修刀器(Y轴)上升到修磨基准位(对刀线);
(3)主砂轮下降到修磨砂轮位置;
(4)工作台(X轴)前进执行砂轮修磨;
(5)工作台(X轴)往复运动执行工件修磨;
(6)分度轴分度。
3.2 客户对加工程序的要求
客户对加工程序有以下要求:
(1)由于待修磨轧辊的齿数不同,要求系统能实现任意的分度;
(2)轧辊每一齿修磨称为单齿修磨,单齿修磨分为粗磨和精磨,单齿粗磨是指主砂轮对轧辊每一齿只修磨1次,即工作台只走一个单向行程,单齿精磨是指主砂轮对轧辊每一齿修磨2次,即工作台走双向行程;
(3)精磨、粗磨既可以是直线磨削也可以是圆弧磨削;
(4)主砂轮的每次修刀量可以任意设定;
(5)每一轧辊的全齿数修磨称为一圈修磨,一圈修磨也分为粗磨和精磨,每一圈的磨削量可以任意设定;
(6)粗磨和精磨的圈数可以任意设定。
3.3 加工程序的编制原则
根据客户要求,制定了编制磨床加工程序的原则:
(1)单齿的粗磨循环作为一个子程序;
(2)单齿的精磨循环作为一个子程序;
(3) N个单齿粗磨循环构成为一个“整圈粗磨子程序”;
(4) N个单齿精磨循环构成为一个“整圈精磨子程序;
(5)由N个整圈粗磨子程序和N个整圈精磨子程序构成整个磨削加工程序;
(6)所有需要设置的数值均以变量表示。
现以单齿精磨子程序为例进行说明。
(1)单齿精磨子程序(P9000)如下:
N8 G91G1 Zz F300//Z轴下降一修磨量
N9 G90 G1Yy F400//Y轴运动到修刀基准位置
N10 G90G0Xx1//X轴正向快进到砂轮修磨点
N15 G90G1Xx2 F100//修砂轮行程
N20 G90G0Xx3//辅助行程
N25 G90G0Xx2//换向辅助行程
N30 G90G1Xx1 F100//修砂轮行程
N35 G90G0Xx5//X轴运动到工件起点
N38 M20//标定当前磨削齿数
N40G90G1Xx6 F200//X轴负向运行磨工件
N45G90G1Xx5 F200//X轴正向运行磨工件
N50 G91G1A 100 F100//分度轴执行分度
由于单齿磨削构成了加工程序的基础,因此整圈磨削程序的编制是在其基础上完成。
(2)整圈精磨子程序如下:
N10 M98 P9000 L#127
其中,M98为调用子程序命令;P9000为被调用的子程序号;L#127为调用子程序的次数;#127为变量,其数值为轧辊的齿数,实际操作中为保证加工质量,该数值为齿数加2。
单齿粗磨子程序和整圈粗磨程序与精磨程序类似。由此可以构成整个加工程序。
4 加工程序与PLC程序的关系
加工程序与PLC程序有密不可分的关系,特别是加工程序中发出的M指令必须在PLC程序中加以处理,用以驱动外围设备和实现特殊的要求。
在本次设备改造中,除常规的主轴正转、主轴停止、开关冷却液等功能外,要求系统能够显示当前正在磨削的“圈数”和“齿数”。在三菱CNC操作界面上,能够显示数据的有“刀号T”和“加工件数”。由于没有使用“刀号T”,因此可用其来显示“加工圈数”。
4.1“当前磨削齿数”的处理
“当前磨削齿数”可以通过设置“加工件数”来显示。具体操作方法为:
设置加工参数#8001=20,其含义是定义M20为工件计数标志。当加工程序中出现M20时,就进行一次计数,并在单齿精磨子程序P9000中编制“N38#M20//标定当前磨削齿数”程序段,就可以在屏幕上的工件计数位置观察到齿数的变化。
4.2 加工圈数的显示
在加工程序每一圈加工开始位置(第2圈加工开始位置)编制程序“#1132=2//标定当前磨削圈数为2”,#1132为CNC内部变量,对应PLC内的R172接口,PLC程序如图1所示。即将文件寄存器R172内的数值送入到“刀号寄存器R36”中,随时观察当前磨削圈数的变化。
5 结束语
磨床经改造后,运行稳定,加工程序能适应不同齿数的轧辊磨削,提高了生产效率。
摘要：论述应用三菱M70数控系统改造多齿轧辊磨床的方法以及调试过程中遇到的问题和故障排除,介绍编制柔性磨削加工程序的方法和磨削加工程序与PLC程序之间的关系。
关键词：三菱,M70,数控系统,电子齿轮比,子程序,PLC程序
参考文献
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[2]杨长能,等.可编程控制器基础及应用[M].重庆:重庆大学出版社,1992
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[4]顾战松,等.可编程序控制器原理与应用[M].北京:国防工业出版社,1996
改造调试 篇3
随着经济的发展和社会的进步, 人们对于用电的要求越来越高, 110k V变电站继电保护的改造调试关系到变电站运行的稳定与安全。110k V变电站继电保护改造调试有着危险性高、技术难度大等特点, 因此在改造调试工作中要多加注意, 不仅要保证施工人员的安全, 还要保证整个改造调试工程的质量。基于以上, 文章简要分析了110k V变电站继电保护的改造调试问题。
1 改造调试前的安全准备
在改造调试之前, 技术人员应当以相关图纸为依据, 对110k V变电站的一次设备以及二次设备进行一一比对, 对电缆的二次走向进行确定。尤其要对设备施工人员的操作进行检验, 对于设备中联跳回路连接片、远跳回路连接片等进行查看, 看这些连接片是否切除, 此外, 应当结合改造调试现场的实际情况来制定相关技术规定和安全标准, 为110k V变电站继电保护改造调试工作打下良好的基础[2]。此外, 应当做好改造调试工作的技术交接, 改造调试人员应当明确技术方法以及调试过程, 对现场设备实际进行考察, 填写二次回路凭单, 做好改造调试之前的准备工作, 避免出现误触设备而引发的安全事故。
2 严格审核设计图纸
设计图纸是110k V变电站继电保护改造调试工作的重要依据, 因此改造调试工作人员在进行接线以及电气设备安装的过程中要严格以最新的设计图纸为依据, 保证改造调试的准确性和规范性, 例如在线路铺设的过程中要以线路铺设图纸为依据, 在设备安装时要以设备安装技术说明书为依据, 在设备调试时要以设备调试大纲为依据, 在二次回路安装时要以二次回路施工设计图纸为依据等。
在改造调试的过程中, 技术人员和工作人员要肩负起检查监督的责任, 对于图纸中的一些设计问题要及时发现并上报, 分析缺陷产生的后果, 并对设计进行积极改进。此外, 在改造调试过程中要明确工作的重点和难点, 针对性的制定技术措施, 建立改造调试工程预案和技术清单, 建立改造调试进度控制方案, 保证改造调式进度目标的实现。例如, 某110k V变电站继电保护改造调试过程中, 工作人员在核对开关柜图时发现了馈线柜厂家引出的接线图与二次回路馈线CT不符, 有效避免了改造调试中的一些差错。
此外, 工作人员应当做好技术准备, 根据图纸核对一次设备和二次设备, 明确线缆的走向。
3 防止二次回路故障对设备的影响
在变电系统中, 电压互感器的二次回路故障对继电保护设备会产生一定的影响, 具体来说有以下几个方面: (1) 电压互感器的断线故障会导致继电器的误动作, 从而使继电保护失去作用; (2) 电压互感器二次回路的多点接地可能导致相电压出现异常, 引起相位变化, 从而导致功率继电器、工频变化量继电器的误动作; (3) 电压互感器二次回路阻抗过大故障会导致保护处电压变小, 同时产生零序电压, 造成PT断线, 对继电保护的正常运行产生影响。
在调试的过程中应当加强对互感器的断线检测, 避免出现保护误动作, 互感器二次回路阻抗过大故障很难被先测出来, 因此在调试的过程中应当充分利用停电安排, 对互感器二次回路阻抗进行检测, 之后进入到检修规程中。
4 防止直流接地
110k V变电站的继电保护改造调试工作并不单纯的指相关保护及一次设备的更换, 对于继电保护中一些一次设备出现的问题也要积极完善, 一次设备出现运行故障, 或运行时间较长比较老旧, 或元件、连线替换不完全等问题都可能引发直流接地的故障, 因此, 在改造调试的过程中应当积极完善一次设备, 例如对温度计、电压计进行检查, 及时更换性能故障的电压计和温度计, 如果出现直流接地故障警报则要检查警报原因, 对不合格的一次设备予以更换, 防止直流接地。
总结来说, 直流接地出现的原因主要有以下几个方面: (1) 是系统长时间运行中没有得到良好的保养和养护, 导致二次设备出现绝缘, 从而出现直流接地; (2) 下雨天气使得端子箱内积水潮湿, 导致二次回路对地绝缘遭到破坏, 可能导致直流接地; (3) 直流二次的插头或插座出现问题, 使得金属部分与二次回路接触, 从而出现直流接地。
直流接地故障会影响变电系统的正常运行, 因此应当有效的预防, 首先, 应当发挥工作人员的主观能动性, 采取有效措施来防止直流接地, 例如对端子箱进行密封处理, 避免潮湿积水, 对直流插头和插座进行检查, 保证其绝缘性良好, 对于老化的直流绝缘要及时更换等;第二, 应当积极执行机械传动设备的操作规程, 加强对一次设备的巡视, 避免传动机构操作不规范引发接地故障;第三, 要对蓄电池的输出电压进行监视, 保证其在放电终止电压以上。
如果发生直流接地, 则应当采取有效措施进行消缺处理, 做好调试过程中二次接线系统的检查, 主要有二次接线及系统的性能试验、设备传动试验、接线、查线等等, 要根据相关要求进行仔细核对, 保证调试的准确性和全面性, 以此来消除回路缺陷。
5 避免出现互感器的错误接线
互感器的错误接线很可能导致CT极性出现错误, 与设计图纸不符, 在改造调试的过程中, 工作人员要对新设备主变套管的CT极性进行严格的检查, 如果变压器套管的安装出现问题, 则应当与设计图纸进行比对, 并反映给相关部门, 只有对套管CT进行重配, 保证其极性正确才能够进行安装, 避免因互感器接线错误而引发安全事故。
6 与运行设备的交直流隔离
继电保护与运行设备之间的交直流隔离至关重要, 如果二者之间的绝缘性不好, 则很可能引发安全事故, 因此技术人员在进行110k V变电站继电保护改造调试的过程中要检查继电保护与运行设备之间的交直流隔离, 保证二者之间良好的绝缘性, 避免事故发生。
7 校验继电保护闭锁功能
继电保护通常有许多与其相关的闭锁条件, 对于这些闭锁条件要一一进行其闭锁功能的模拟检验, 对于投入的定值信号要逐一检查, 例如对过负载闭锁功能的检验, 对有载调压的检验, 对TA断线的检验等等[4]。
任何电力设备和线路都有两套独立的保护装置起到保护作用, 其中一套保护装置或断路器出现故障, 另一套保护装置会发生作用, 为了防止过流电压的出现, 通常在线路中会增加复合电压闭锁过流保护, 以此来避免过流而引发故障, 这就要求在改造调试的过程中要对继电保护闭锁功能进行检验, 以此来避免过流而产生故障。
8 结束语
综上所述, 文章首先对110k V变电站继电保护改造调试的要求进行了分析, 明确了改造调试工作的重要性和危险性, 之后提出了几点在110k V变电站继电保护改造调试过程中的注意要点, 旨在规范110k V变电站的继电保护改造调试工作, 保证变电系统的运行稳定。
参考文献
[1]郭青山.110kV变电站继电保护改造调试问题研究[J].中国电力教育, 2013, 30:201-202.
[2]李玉荣.浅谈110kV变电站继电保护改造调试的注意事项[J].机电信息, 2012, 30:23-24.
[3]田新成.110kV变电站主变保护改造问题分析[J].电工技术, 2011, 7:27-28+43.
改造调试 篇4
卫星通信由于具有三维无缝覆盖能力、独特灵活的普遍服务能力、覆盖区域的可移动性、广域复杂网络构成能力、广域Internet交互连接能力, 以及特有的广域广播与多播能力, 对应急救灾具有快速灵活与安全可靠的支持能力等特点, 已经成为实现全球通信不可或缺的通信手段之一。我国幅员辽阔且经济发展不平衡, 卫星通信成为了我国广播电视节目传输的重要渠道之一, 在广播电视上已被广泛应用。
根据我国卫星广播电视业务发展和传输覆盖需求, 为了提高卫星广播电视传输质量, 便于广大用户接收, 我国在2007年8月1日至8月31日进行卫星广播电视转星调整。根据国家新闻出版广电总局的总体部署, 卫星地球站也要对转星调整做出相对应的系统改造和调试, 下面是笔者对卫星地球站转星调整总结出的基本操作流程和相关的技术系统配置, 并探讨需要注意的相关事宜。
2 不做调整的部分
根据2010年底颁布实施的《广播电视卫星地球站建设标准》 (建标131-2010) 对卫星地球站做了明确要求, 卫星地球站一般由信号引接电路、信号处理系统、上行系统、天馈线系统、下行接收系统和电源系统六大部分构成。
信号引接电路主要是通过光缆、微波等传输手段, 利用模拟或数字传送方式, 将传输流 (TS) 信号源由广播电视中心或节目制作中心传输到卫星地球站。在转星过程中因传输的信号源不变, 一般情况下对信号引接电路不做调整。
电源系统主要是提供设备不间断的供电。在转星过程中因设备不变, 所以对电源系统不做调整。需要注意的是, 对于双电源设备一定要用上两个不同路电源, 保证双路电源发挥作用。
3 上星标定
卫星地球站转星调整流程中, 需要严格按照有关程序进行上星标定工作和技术系统配置, 由此确保卫星地球站能够正常稳定地运行。上星标定通常包括载波带宽的调整、载波功率和上行频率标定以及天线指向和极化角调整等。
3.1 载波带宽的调整
载波带宽的调整主要是在信号处理系统中完成的。信号处理系统主要完成信号源的切换选择、适配处理和中频调制, 其中切换选择是指选择光缆或者微波哪一路作为主节目源;适配处理主要是将信号源适配成不同速率的TS流信号, 即完成信号源的解复用, 这两部分不需要改造;中频调制是将基带信号调制到中频信号, 通常情况下基带合成与中频调制合并在一台调制器中完成, 载波带宽是在该部分中调整的。在实际调试中, 主要是要设置符号率 (单位为MS/s) 、卷积编码比率 (FEC) 和滚降系数等调制参数, 其中滚降系数一般设置为0.36。在技术配置上要设置适当的输出电平, 使其满足上行系统所要求的输入电平, 并选择合适工作点, 调整出最适宜的中频电平保证整个中频链路协调统一, 使整个上行前级链路处于最佳工作状态。对于动态范围较小, 或工作点限制较严格的卫星广播系统, 应充分考虑到中频接头及线缆的损耗。
3.2 载波功率和上行频率标定
载波功率和上行频率标定主要是在上行系统中完成的。上行系统的关键设备是上变频器 (U/C) 和高功率放大器 (HPA, 简称高功放) 。
在转星调整中, 上行频率标定就是设置上变频器的输出频率 (单位为MHz) , 这由新卫星的转发器所决定;载波功率的调整可在中频环节、上变频器或高功放处进行, 实际应用中推荐在上变频器或高功放处进行功率调整。在技术配置上需要注意的是:上变频器的衰减值尽可能在可调范围的中间部分, 并设置好输出电平使其满足高功放输入电平要求。高功放首先要考虑上变频器输出电平值在高功放允许的输入电平范围;其次根据上行频率, 调整高功放的通道, 确保上行频率在工作频带范围之内;第三要合理选择高功放的衰减值, 满足既可以小功率输出又可以最大功率输出的要求。
根据2011年7月颁布实施的《<广播电视安全播出管理规定>卫星广播电视地球站实施细则》, 高功放应至少有9d B的工作余量, 以抗击空间干扰、自然干扰、恶意人为干扰等。一般情况下, 未发射载波时需要将U/C及HPA的衰减值设为最大值, 等调整功率的时候再做相应的改变, 并选择适合的工作点, 使衰减值尽可能在可调范围的中间部分, 确保高功放输出功率有较大的动态范围。
3.3 天线指向和极化角调整
天线指向和极化角调整主要是在天馈线系统中完成的。天馈线系统是卫星地球站的重要组成部分之一, 是实现自由空间传播的电磁波能量与发射或接收的异行波能量之间联系的设备, 也是确保卫星地球站容量、传输质量的关键设备之一。卫星地球站的上行天线必须精确对准卫星, 一方面确保上行信号准确高效地传送到卫星接收天线, 同时地面接收设施准确无误地接收来自卫星的下行信息, 实现卫星通信链路的连通;另一方面确保用户的上行信号不会对其他用户网络造成干扰或影响。
4 天线的调整
4.1 安全保护装置的调整
大口径上行天线都安装了极限位置安全保护装置, 简称限位保护, 这是天线电动或自动跟踪的前提保障。当天线转到极限位置时, 就会自动停止, 防止撞坏设备, 起到保护的作用。一般情况下, 只需要做方位极限的调整, 使天线只能在0°~+90°范围内转动, 或者只能在-90°~0°范围内转动。限位由软限位和硬限位构成, 软限位在天控器中设置, 在菜单中做相应的改变就行;硬限位在天线底座上, 需要手动对硬限位装置器 (即转轴) 做相应的调整, 即对仰角调节杆与方位套筒做调整。
4.2 俯仰角、方位角的调整
具体的调整方法如下。
(1) 联系卫星公司, 获得卫星所在地 (城市/县) 的天线的俯仰角、方位角。
(2) 通过天控器, 先大幅度的调节天线的俯仰角、方位角, 再精确的细调, 使天线的俯仰角、方位角为本地俯仰角、方位角数据。
4.3 极化角的调整
主要是卫星地球站和卫星公司做入网测试的时候进行调试, 在天线的入网测试中再详细介绍。
5 天线的入网测试
在卫星公司测控站的指导下, 被测卫星地球站首先要对准卫星, 然后按测控站要求以一定的频率和等效全向辐射功率 (EIRP) 向卫星发射一个未调的单载波, 要求该单载波幅度稳定度为±0.1d B, 频率稳定度为±220k Hz。
5.1 极化角的调整
极化角的调整可采用峰值法或各值法, 前者通过调整极化角, 使得所接收的同极化信标电平达到最大值;后者是通过调整极化角, 使得所接收的反极化信标电平达到最小值。以线极化为例来说明, 假设上行的是垂直信号, 那么下行信号应该是水平的, 通过频谱仪即可以测试到下行接收的H信号、V信号, 用天控器调整极化角, 使 (H-V) 信号的强度≥33d B就行了, 此时的极化角就是天线最适合的极化角。
5.2 发射交叉极化隔离度特性
发射交叉极化隔离度测试可采用单转发器或双转发器法, 前者辅助卫星地球站仅接收同极化转换器的信号, 分别调整被测天线的极化角, 并找到所接收信号的峰值或谷值, 两者之差即为发射交叉隔离度;后者通过调整极化角, 先使从反极化转发器接收到的信号电平达到最小值, 然后测量同极化转发器的接收信号电平, 两者之差经修正后方可作为发射交叉极化隔离度。发射天线在任一分配通道的发射主瓣峰值以下1d B点以内的交叉极化分量至少要比同极化分量低30d B。
测试指标:线极化≥33d B, 圆极化≥30.7d B。
5.3 发射载波功率稳定度和频率稳定度
卫星地球站发射的任何一个载波等效全向辐射功率 (EIRP) 的稳定度须保持在-1.5~1d B/天的范围内, 频率稳定度保持在4k Hz/天范围内。
5.4 杂散辐射和交调辐射测量
经卫星地球站发射的杂散辐射 (EIRP) 在分配频带以内的杂散输出与载波比要优于65d Bc, 经卫星地球站发射的交调辐射 (EIRP) 在分配频带以内的交调分量 (IMD) 要不高于-29d Bc。
天线入网测试需要注意的是, 窄角方向图测量要控制在C波段为±3°、Ku波段为±1.5°的范围之内;宽角方向图测量要控制在C波段为±15°、Ku波段为±8°的范围之内。需要密切配合卫星公司, 正确设置工作点, 确保整个上行链路 (包括调制器、上变频器和功放等) 在功放输出端的总体性能合格。
6 下行接收系统
下行接收系统将天线的卫星下行微波信号进行低噪声放大、下变频后送至接收机。为了保证系统接收灵敏度、最大限度减少噪声对来自卫星的微弱信号的影响, 天线接收信号的放大必须采用低噪声放大器, 如参量放大器或低噪声场效应管放大器。下行接收包括小天线的调整和卫星接收机的调整, 小天线的调整分馈源极化角、俯仰角和方位角的调整。
6.1 小天线的调整
下面介绍极化角、俯仰角和方位角的定义和调整方法。
6.1.1 馈源极化角的调整
(1) 定义
在卫星接收天线馈源盘内的高频头做水平0°~360°旋转的角度, 用P表示, 如图1所示。
(2) 调整方法
联系卫星公司, 获得卫星在用户所在地 (城市/县) 的接收天线极化角;慢慢旋转高频头到查到的本地极化角位置, 进行仰角和方位角调整;继续慢慢调整高频头的极化角, 使接收“信号强度”指示达到最大位置。
6.1.2 俯仰角和方位角的定义
(1) 俯仰角的定义
是指卫星接收天线由平行于地面状态向垂直于天空的方向仰起的角度, 用E表示。俯仰角调整时抛物面做上、下运动。调整时可以从下至上 (0°→90°) 或从上至下 (90°→0°) 缓慢调节。
(2) 方位角的定义
指卫星接收天线, 在水平面做0°~360°旋转, 用A表示。方位角调整时抛物面在水平面做左右运动。
6.1.3 俯仰角和方位角的调整方法
联系卫星公司, 获得卫星在用户所在地 (城市/县) 的接收天线俯仰角和方位角;用角尺测量, 慢慢调节天线的俯仰控制螺杆, 使天线的俯仰角为所查到的本地仰角数据;用角尺测量, 慢慢调节天线的水平控制螺杆, 使天线的方位角为所查到的本地方位角数据;确认卫星接收机预接收广播电视节目参数正确;通过接收机的预接收广播电视节目的“信号强度”和“信号质量”来确认是否收到信号;分别缓慢调整仰角和方位角, 使接收“信号强度”和“信号质量”的百分比指示达到最大。
6.2 卫星接收机的调整
卫星接收机的具体操作步骤如下。
(1) 正确调整好卫星天线的方位角、俯仰角、极化角。
(2) 在“本振频率”选项选择“LNBF双本振”;并选择对应节目的极化方式 (“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化) 。
(3) 在“下行频率”及“符号率”选项中输入节目相应的参数。
(4) 选择“确认”键确认, 开始节目搜索。
7 结束语
改造调试 篇5
广州城区电力系统是一个庞大的供电系统, 下有104个110 k V变电站。110 kV变电站采用的继电保护装置类型达50余种, 其中大部分为微机型保护装置, 还有小部分是原始的电磁型保护装置和旧式的集成型保护装置。从近几年的继电保护装置动作情况来看, 电磁型、集成型保护装置动作不正确主要是由继电器质量问题所引起的。由于电磁型、集成型保护装置大量使用继电器, 维护工作繁琐, 且投运时间较长, 从而导致继电器老化, 故障隐患突出。因此, 广州供电局每年都会有几个110 k V变电站进行继电保护更换, 而相关一次设备却不更换的工程项目。
110 k V变电站继电保护改造工程有些换主变保护, 有些换线路保护, 有些则是整个控制室一起更换成微机保护。不管工程量多少, 其改造都有共同特点:涉及带电设备、危险性高、技术难度大、工期短, 所以要求施工人员要保安全、保质量、保工期地完成改造工程。
1 继电保护改造调试的基本要求
(1) 持证上岗。继电保护现场工作是一项对专业技能要求很高的工作, 工作人员应到职业技能鉴定部门进行培训, 取得继电保护工职业资格证书后方可参与工作。 (2) 必须熟练掌握一次系统的相关知识。由于继电保护装置为电力系统中的一次设备和电网安全运行服务, 一次系统和继电保护装置有着密不可分的关系, 所以继电保护专业人员必须熟练掌握一次系统的相关知识。 (3) 对图纸、资料应熟练掌握, 熟悉各个变电站的一次主接线图及相关二次图纸。
2 继电保护改造调试的注意事项
目前, 大部分电力施工单位的电气安装、继电保护接线、继电保护调试为不同的班组, 在技术和管理上相对独立, 但明确的分工给专业性极强的工作带来诸多不便, 在技术接口上造成脱节和“死区”, 增加了继电保护调试工作的难度和危险性。另外, 明确分工后, 调试人员往往对安装及二次接线工程了解不够, 对原系统和运行设备也不甚了解, 不熟悉变电站现场工作中设备的运行和停电状况, 相关的技术交底和二次回路措施都没有准备好就盲目进行调试工作, 从而留下安全隐患, 容易造成事故。针对110 kV变电站继电保护改造的特点和难点, 笔者在安装和调试过程中积累了一些经验和注意事项, 供大家参考:
(1) 做好调试前安全技术工作, 保证带电设备的安全运行。在整个工程开始前, 先看旧图纸, 对照现场的一、二次设备, 查明各二次电缆走向。特别检查运行人员是否已将应断开的连接片断开, 重点检查联跳连接片、远跳回路连接片、联切小电源连接片、跳合本间隔的连接片等是否按工作票要求切除, 检查应断开的交、直流电源空气开关、备自投是否已断开。按变电站现场的具体情况制定在调试工作全过程中确保安全运行的安全措施和技术措施, 并对全体工作人员作必要的技术交底, 根据工作内容要求填写二次回路安全措施单, 以防发生误触碰运行设备事故。
(2) 做好新继电保护装置接线图的设计图审图工作, 及时更正设计缺陷。在电气安装、接线时, 调试人员可先翻阅新更换的微机保护装置的原理接线图及与之相符的二次回路安装图、电缆敷设图、电缆编号图、开关操作机构图等全部图纸, 以及新微机保护装置的技术说明书、调试大纲等, 及时发现设计缺陷, 了解调试的薄弱环节和难点, 便于在调试过程中重点对待。最好结合工程项目的施工方案自拟一份调试技术方案和调试进程表, 列出所有试验项目, 可有效控制调试时间, 以保证工期。例如, 110 kV山村站改造工程中, 二次回路馈线CT、接线图和馈线柜厂家引出的端子排不相符, 柜内0.5级那组应接在计量组411上, 但按设计图纸却接在保护组421上, 而10P20级那组应接在保护组421上, 图纸上却接在了计量组411上, 幸好调试人员查看开关柜图纸时及时发现。因此, 调试人员提前介入审图工作, 可以使调试工作少走很多弯路。
(3) 注意核对10 kV电容器放电PT的极性和变比。电容器放电PT安装时, 如果不是接线人员的工作, 接线人员往往不会注意放电PT的极性和变比的正确性。例如, 110 kV东圃站改造工程, 接线人员将电容器放电PT二次线星形、开口三角形接线接错变比组别, 正确的应是星形接 (10 kV/1.732) / (100/1.732) , 开口三角形接 (10 kV/1.732) / (100/3) , 等调试人员发现再重新更正接线时, 原本非常美观的接线就会变得非常凌乱。
(4) 注意核对变压器电流互感器差动保护组接线的正确性, 判断CT的极性, 防止接线错误。例如, 110 kV钟落潭站改造工程中对主变套管CT进行新安装设备常规测试, 在做伏安特性试验时, 发现该变压器的0.5级套管测量CT配置于主变套管最外侧, 将保护用P级CT安置于测量CT的下面, 而按照设计院的图纸, 当差动保护电流回路接于主变套管CT时, 通常将差动保护接于最外侧一组套管CT上, 以求尽可能扩大差动保护范围。所以变压器套管CT配置与图纸不相符, 造成差动保护的电流回路接于主变套管0.5级测量CT上, 而不是在10P10保护CT上。我们根据广州电调所[2002]13号文《关于核对主变差动保护用CT等级正确性的通知》向设计人员反应了这一情况, 后设计人员同生技、运行人员、厂家共同研讨、协商, 最后决定由厂家更改套管CT配置, 将差动用CT按设计图纸安置于套管最外侧, 从而确保设备的安全运行, 消除保护死区。
正确判断CT的极性, 防止接线错误。条件允许的站, 最好在主变高压侧一次三相加小电流, 中、低压侧对地短接, 查看装置差流大小, 由此判断CT接线是否正确。例如, 110 kV盘福站综自系统改造二期工程中, 测试差动CT极性时, 将变低压柜10 kV母线的方向判断错误, 因赶工期又没有在变压器一次加电流校验差流, 直至投运时带负荷测试向量六角图, 才发现差动组极性错误。
(5) 消除直流电源系统的寄生回路, 避免直流接地造成事故。对于只换保护而不换一次设备的工程, 因一次设备残旧, 或没有更换原有的部分接线和辅助元件, 极可能会引起直流接地。例如, 在110 kV坦尾站 (为室外站) 改造二期工程中, 因#1主变只换保护, 其一次辅助元件温度计、气压计却没有更换, 当开始调试时, 一合上非电量保护, 电源就发出直流接地报警信号。经仔细检查, 才发现原温度计、气压计均灌满雨水, 接点生锈, 导致接地, 重新更换气压计、温度计后, 才消除直流接地报警, 排除了继电保护装置的事故隐患。
(6) 在试验开始前应打印一份定值与正式定值核对, 定值单上没有的定值应认真记录, 将装置插件拔出检查并记录装置内调整的系数。整组试验完成后, 应与调度核对装置的保护定值, 对于定值单上没有的值和参数值, 要与试验开始前做的记录核对。
(7) 继电保护调试时, 应同步进行“三遥”系统调试, 以便及时发现问题并解决, 以免影响工期。例如, 110 kV山村站改造工程以为原运行着的一次设备“三遥”系统应该正常, 继电保护调试完后才联系区局调度后台人员进行“三遥”联调, 却发现好多保护装置发出的信号和区局调度后台机收到的信号定义有歧义, 这就容易导致运行人员判断错误, 但因工期紧, 区局调度后台人员赶不及重新定义, 联调未完成就送了电, 所以只能安排运行人员在变电站现场值班, 待后台机重新定义报文时再申请停电联调信号。
3 结语
以上是笔者在变电站继电保护改造调试过程中积累的一些经验和注意事项。在调试人员正式进行工作时, 除了做好安全措施和技术交底外, 还应做好每天工作的过程记录和缺陷记录, 以便及时跟进工程进度和解决问题。只有认真、细心、全面地做好各项措施, 才能有效地解决工作中的漏洞, 避免技术接口上的脱节, 从而较好地保证设备运行的安全可靠和继电保护调试工作的有效完成。
摘要：110kV变电站继电保护改造调试危险性高、技术难度大、工期短, 在安装和调试过程中, 针对110kV变电站继电保护改造的特点和难点, 提出了一些基本要求和注意事项。
关键词：变电站,继电保护改造调试,注意事项
参考文献
[1]陈菁, 张少凡, 苏忠阳, 等.广州城区110kV变电站继电保护系统运行管理分析[J].广东电力, 2003 (4)
改造调试 篇6
1 燃烧系统改造
1.1 改造要求
(1) 燃烧系统改造后, 锅炉对煤种的适应性增强, 可适应挥发分Vda f 16%~36%的煤种, 锅炉能够安全稳定运行; (2) 解决喷口结渣、结焦问题, 防止烧坏喷口和风管; (3) 设计煤种下锅炉在5 0%负荷时能够全断油稳定运行, 同时高负荷时不结渣, 不结焦;
1.2 燃烧器改造设计
1.2.1 设备简介
5#锅炉设计采用直流式煤粉燃烧器, 分上下二组布置。共1 6个一次风喷口分四层布置, 2 4个二次风喷口共6层, 每个角分上, 中, 下二组。8个三次风喷口布置在燃烧器最上层, 每角二个。
1.2.2 燃烧系统改造设计
(1) 将中、下一次风燃烧器改造为浓稀相燃烧器, 将8个浓稀相一次风接管和后面的方圆接头全部改为整体耐热铸钢件。材料为ZGCr25Ni20。 (2) 保留5#锅炉原有二根Φ5 3 0×3的强冷风管道。经过计算再增加二根Φ5 3 0×3风管的方法, 满足一次风掺入冷风后风温可以在2 0 0℃~3 0 0℃之间任意调整和变化的要求。 (3) 原燃烧器2 4个二次风门执行机构采用的是连杆传动, 对距离较远的喷口, 执行机构往往没有准确执行风门指示开度, 误差很大。这次改造设计把全部2 4个二次风门执行机构改成扇形齿轮结构, 使其在以后的运行中能准确反映实际风门开度, 增加现场风门开度指示。
2 热态试验
本次热态试验共进行了三个典型试验工况。
2.1 设计煤种
设计煤种:河南省登封矿与新峰矿混煤。煤质资料:C y=5 3.8 7%, H y=2.9 6%, Oy=4.32%, Ny=0.98%, Sy=1.04%, Ay=29.73%, Wy=7.1%, Vdaf=22.76%, QyDW=20250KJ/kg (4837Kcal/kg) 煤灰特征温度:t1=1430℃, t2>1450℃, t3>1450℃
2.2 试验测点布置
(1) 各次风管上布置有燃烧监控系统测量点, 随时测量各次风及粉运行参数。 (2) 锅炉转向室氧量测点。 (3) 锅炉尾部两侧烟道 (除尘器前) 各布置排烟温度及氧量测点1个。 (4) 5#炉除尘器冲灰槽布置飞灰取样测点 (两侧各1) 。
2.3 试验工况的确定
2.3.1 试验工况1
燃用常用煤 (Vd a f:2 8.8%, Q Dy:4979Kcal/kg) 运行锅炉负荷510t/h~81%额定负荷·制粉系统运行方式未做调整, R88:10.22%, n:0.703。乙侧单磨运行。二次风配风方式呈“Δ”, 一次风平均风速:~3 7 m/s。·投甲前, 乙前两根强冷风管 (开度分别为:75%、78%) , 一次风温:~255℃。
2.3.2 试验工况2
燃用常用煤 (同试验工况1工况) 运行锅炉负荷602t/h~96%额定负荷。制粉系统运行方式未做调整, R88:10.50%, n:0.672。甲侧单磨运行。二次风配风方式呈均等配风, 一次风平均风速:~3 8 m/s。投甲前、甲后、乙前、乙后强冷风管 (开度分别为:7 5%、1 0%、89%、10%) , 一次风温:~256℃。
2.3.3 试验工况3
燃用高挥发分煤 (Vd a f:3 6.1 5%, Q Dy:4667Kcal/kg) 运行锅炉负荷568t/h~90%额定负荷·制粉系统单磨运行 (甲磨运行) , 其它运行方式同试验工况3工况。
R88:18.70%, n:0.7599配风方式:二次风喷口全投呈腰鼓形配风;一次风喷口全投, 均匀投入, 平均风速:~36m/s。投甲前, 乙前强冷风管 (开度分别为:92%, 95%) 一次风温:~251℃。
2.4 最佳试验工况
本次试验得出的最佳工况为试验工况3。负荷同为~9 0%D e。
控制运行参数 (表1、表2) 。
一次风温控制:~2 5 0℃。
制粉系统运行方式:
粗粉分离器挡板开度 (双侧) :
排粉机导向挡板开度 (双侧) :~6 0%。
再循环门开度 (双侧) :~1 5%。
2.5 锅炉的安全、稳定和经济性
试验期间, 锅炉的运行状态安全、平稳, 未发现任何异常情况。
纵观三个试验工况, 锅炉经济性均较好, 达到了设计改造的要求, 三个工况中锅炉效率大于9 2%的出现了一个, 选优工况达到了最高效率:9 2.5 0%。与改前测试锅炉效率值相比约提高了2%。常用负荷~9 0%D e, 按总燃煤耗量:~7 7 t/h计, 每小时约节煤2吨, 每天 (24h) 约节煤48吨, 按正常连续运行7000h计, 每年可节煤~14000吨。如按燃煤每吨价4 0 0元计, 每年可为电厂节约资金:14000×400=560万元。经济效益十分可观。
3 结语
(1) A Q石化热电厂5#炉燃烧系统改造工程, 通过热态调整试验验证, 取得了预期效果, 实现了锅炉燃烧安全、稳定、经济运行。
(2) 本次热态调整试验方案, 基本包括了热电厂实际运行所遇到的各种运行工况, 选优工况整定的操作方式, 具有较高的实用价值, 能满足锅炉运行的要求。
(3) 本次改造和热态试验取得了较好的经济性, 按试验整定的最佳工况运行, 经济效率十分可观, 5#炉每年可为电厂节约资金约560万元。
摘要：AQ石化热电厂5#炉为增强锅炉对煤种的适应性, 对锅炉的燃烧系统进行了浓稀相燃烧器改造。通过对燃烧系统的改造提高了锅炉对煤种的适应性, 解决了一次风管的烧损问题, 锅炉可在50%负荷不投油稳定安全运行, 改造后通过热态调试, 锅炉额定负荷下平均锅炉效率提高了约2个百分点。
关键词：燃烧系统,改造,热态调试
参考文献
[1]冯俊凯, 沈幼庭, 杨瑞昌.锅炉原理及计算 (第3版) [M].科学出版社.
改造调试 篇7
在FANUC 0i以上的系统中有一种独特的I/O连接方式:I/O Link连接。I/O Link是一个串行接口,将CNC、单元控制器、分布式I/O、机床操作面板或Power Mate连接起来,并在各设备间高速传送I/O信号(位数据)。当连接多个设备时,FANUC I/O Link将一个设备视为主单元,其它设备作为子单元。子单元的输入信号每隔一定周期送到主单元,主单元的输出信号也每隔一定周期送至子单元[1]。对于I/O接口点及外部控制辅助单元较多的数控设备,为保证各口之间数据的高速传递和控制性能,FANUC I/O Link提供了最佳的连接控制方式。本文以MCMQ180数控机床改造中I/O接口和辅助Link轴的特点,介绍FANUC I/O Link在MCM180数控改造中的应用。
2 MCM180数控机床基本特点
2.1 结构特点
MCM G180G加工中心为FMS柔性自动生产线一个工位,其结构较为复杂,具有完全自动化的可交换的工作台、主轴头的交换、刀具的自动换刀等功能。该加工中心结构简图如图1所示,进给轴坐标有X、Y、Z、V、W、B轴;H轴为方滑枕自动平衡伺服轴,用于保持主轴伸出的刀具动态平衡;T轴为刀具更换伺服轴,用于主轴在立柱任意高度时的刀具更换;刀具选刀采用框架式机械手结构,坐标有C轴、L轴、R轴,刀库容量为64把;刀具的换刀过程用液压系统完成;主轴头更换及主轴头刀具更换采用专用主轴头更换装置进行自动更换。
2.2 控制特点
根据机床结构特点,机床改造采用FANUC18iMB数控系统,基本轴有X、Y、Z、V、W、B轴,可实现四轴联动。主轴及基本轴均采用FANUCαi系列交流伺服电机及驱动装置,按照FANUC系统要求可以很方便的连接和进行参数设置。FANUC18i数控系统最大控制轴数为8轴,本机床共有5个基本轴,满足控制要求。在改造过程中,由于该机床自动化程度较高,外部接口较复杂,除了基本轴以外,大量的设计工作在于机床I/O接口和辅助轴方面。下面主要介绍MCM180数控机床改造中I/O接口及Link轴的设计过程。
3 MCM180数控机床I/O Link系统
3.1 MCM180机床I/O Link硬件连接系统
MCM180数控机床的刀库选刀是采用框架式机械手选刀方式,机械手的运动方向由L轴、C轴、R轴单独进行位置控制,分别选用FANUCαi F22/3000伺服电机和SVM1-80i伺服驱动单元。T轴作为机床追踪换刀的伺服轴,对位置精度要求也较高,采用FANUCαi F22B/3000伺服电机和SVM1-80i伺服驱动单元。H轴作为主轴平衡调整的伺服控制,选用FANUCαi F12/3000伺服电机和SVM1-80i伺服驱动单元。上述各轴虽不直接参与加工,但对于刀具选刀、换刀的位置精度起着决定作用,根据目前FANUC系统辅助轴控制特点,选用I/O Link方式进行连接,系统连接图如图2所示。
1)FANUC I/O Link特点
FANUC I/O Link的最大特点是通过PMC对外部Link轴进行控制,不占用NC资源,梯形图控制程序简单明了。对于PMC在数控机床上的应用来说信号地址可以分成两大类,内部地址(G、F)和外部地址(X、Y)。PMC采集机床侧的外部输入信号(如:机床操作面板、机床外围开关信号等)和NC内部信号(M、S、T代码,轴的运行状态等)经过相应的梯形图的逻辑控制,产生控制NC运行的内部输出信号(如:操作模式、速度、启动停止等)和控制机床辅助动作外部输出信号(如:液气压、转台、刀库等中间继电器)。系统的外部信号即我们通常所说的输入/输出信号,在FANUC系统中是通过I/O单元以Link串行总线式与系统通讯。在Link总线上NC是主控端而I/O单元是从控端,多I/O单元相对于主控端来说是以组的形式来定义的,相对于主控端最近的为第0组,依次类推。一个系统最大可以带16组I/O单元,最大的输入输出点数是1024/1024。本系统采用5组I/O Link单元连接外部辅助伺服电机[1]。
2)I/O模块的信号连接
在进行输入输出信号的连线时,要注意系统的I/O对于输入(局部)/输出的连接方式有两种,按电流的流动方向分源型输入(局部)/输出和漏型(局部)输入输出,而决定使用哪种方式的连接由DICOM/DOCOM输入和输出的公共端来决定。通常情况下当我们使用分线盘等I/O模块时,局部可选择一组8点信号连接成漏型和源型输入通过DICOM端。原则上采用漏型输入即+24V开关量输入,避免信号端接地的误动作。输出方式可全部通过DOCOM端采用源型和漏型输出,我们选择使用源型输出即+24V输出,同时在连接时注意续流二极管的极性,以免造成输出短路。I/O信号连接如图3所示。
3.2 I/O Link的设定
I/O Link各单元的连接从CNC系统JD1A专用接口连接机床操作面板JD1B接口,输入、输出模块以及刀库各轴的模块连接遵循从JD1B口到JD1A口的连接。当硬件连接好后,如何来让系统识别各个I/O单元的外部输入信号就需要进行I/O单元的软件设定(地址分配),即确定每个模块Xm/Yn中的m/n的数值。在图2中系统连接了8组I/O模块,第0组为机床操作面板,第1组为输入接口模块,第2组为输出接口模块,第3至第7组分别为T轴、L轴、C轴、R轴、H轴伺服模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依次为第0组、第1组、第2组至第8组。
确定好分组后,每组的I/O起始地址可根据点数分配,具体设定可以通过FANUC LADDERⅢ软件进行设定如图4所示,也可以在CNC系统操作界面上进行设定。操作界面上进行I/O Link设定步骤如图5所示,设定时,应把急停开关接通,使系统处于急停状态,在PMC页面下进行设定。
按实际的组号和定义的输入输出地址依次设定,对于除I/O Link轴外其它I/O模块的基座号固定设为0,槽号固定设为1。I/O Link轴的各个基座和各个基座上各槽的模块需要分别进行设定,其各槽名称可以设定各槽模块上的名称。注意要区分出输入模块和输出模块。在硬件上,输入和输出是在一个模块上,但进行设定时,要分别设定。MCM180加工中心各I/O Link轴参数地址分配如表1所示。
3.3 I/O Link参数调试
1)I/O Link控制方式选择
β系列伺服控制的I/O Link轴控制方式分为两种,由信号DRC的状态决定。当DRC=0时,I/O Link轴处于外围设备控制方式。在此方式中,可以运行命令来实现多个位置控制和一些外围设备控制。MCM180 I/O Link轴控制方式选用外围控制方式,如I/O Link各轴参与刀库刀具选刀过程,刀库为框架式机械手控制方式,其主要功能有JOG运转、点定位、参考点返回、绝对定位。
2)I/O Link伺服轴参数设置
将I/O Link各轴伺服放大器和电动机按照系统硬件连接图接好之后,检查电源电压无误,接通电源,设定各轴伺服参数。I/O Link轴伺服参数主要包括电动机型号、CMR(指令倍乘比)、每转动一圈的脉冲分子、每转动一圈的脉冲分母、移动方向、参考计数器容量等。根据各轴电机类型、伺服要求进行设定。如对L轴伺服电机参数设置如表2所示。
3)I/O Link控制的PMC实现
每个I/O Link控制轴占用I/O Link的128输入点和128输出点。β伺服放大器通过128输入点、128输出点连接到主机系统,即CNC。主系统中的梯形图通过I/O Link接口给β放大器传送运动指令并检测其运行状态。数控系统通过I/O Link进行传输,传递指令和反馈信息。
I/O Link轴的控制是通过系统的PMC程序进行控制的,如对框架式刀库的控制方式可有手动控制方式、自动控制方式、手摇控制方式,根据信号地址可以容易实现刀库控制方式的译码,控制方法与基本轴相同。在刀库回零、定位、自动选刀等功能都可通过PMC程序方便实现。
4 结束语
MCM180型加工中心由于基本轴和辅助轴总数多达11轴,采用FANUC18iMB系统的I/O Link控制较好的实现了辅助轴的控制,改造一年多来,系统运行稳定。实践证明基于FANUC18i的I/O Link轴控制为实现较多辅助轴的控制提供了很好的方法和手段。
参考文献