酒钢宏达公司对球磨机联锁保护系统改造案例

 1  现 状

     酒钢宏达公司两台水泥球磨机分别于2000年和2005年建成投产，电气系统采用继电保护，高、低压电气联锁控制。由于主机联锁保护点较多，设备故障比较频繁，从而造成连锁保护频繁动作，其主要表现为：主机设备频繁联锁跳闸，原有图纸与实际接线不符，跳闸后故障原因无法明确判断，严重影响磨机正常生产。

2  联锁保护系统主要组成及保护原理

     联锁保护主要的作用是针对高、低压电气、机械设备出现故障，能快速及时切断主机电源，以达到保护主机设备，预防设备事故的发生。

    目前，我公司两台球磨机联锁设备主要有主电机稀油站、减速机稀油站、磨头稀油站、磨尾稀油站、磨机磨瓦和主机轴瓦温度检测装置等组成。其主要连锁控制原理如下：

     （1）主电机稀油站的主要功能是为主电机轴瓦正常供油，两台油泵电机，一台工作一台备用。正常供油压力须大于0.15MPa。低于此设定值，电接点压力表动作，磨机联锁保护跳闸。

     （2）减速机稀油站的主要功能是为减速机正常供油，一台工作一台备用。启动低压工作泵,检测低压泵出油管油压须大于0.2MPa。低于此设定值，电接点压力表动作，磨机联锁保护跳闸。

     （3）磨头稀油站的主要功能是为磨头磨瓦正常供油，低压泵、高压泵各一用一备。启动低压泵,检测低压泵出油管油压须大于0.2MPa，然后启动高压泵，检测高压泵出油管压力须大于0.4MPa。待磨机运行正常后高压油泵自动停止，低压泵正常供油，高低压压力低于此设定值，电接点压力表动作，磨机联锁保护跳闸。

     （4）磨尾稀油站的主要功能与磨头稀油站功能相同。

     （5）磨头磨尾磨瓦温度小于57℃，高于此设定值，智能仪表报警输出，磨机联锁保护跳闸。

     （6）主电机前后轴瓦温度小于60℃，高于此设定值，智能仪表报警输出，磨机联锁保护跳闸。

     （7）其它联锁保护主要包括：高压柜无失压、过流、速断报警信号，刀闸限位开关闭合，液阻柜液位、液温正常，允许启动条件满足；进相柜退相接触器吸合正常等。

3  磨机联锁保护跳闸后故障信号无法明确的原因分析

     磨机联锁保护跳闸后故障信号无法明确的主要原因有以下两点：

     （1）原设计控制回路中没有信号延时功能，瞬时波动就会跳闸。

     （2）原设计控制回路中没有故障信号单独显示功能，故障信号发生时，电气回路中没有自锁功能，无法明确具体的故障点，故障排除时间延长。

4  改造方案和防范措施

     为保证设备的正常运转，实施了控制系统改造。重新设计控制系统图纸，实现信号单独控制，及时捕捉故障点，并能独立显示故障点，然后有的放矢，快速排除故障。

     （1）对稀油站压力低、瓦温高报警信号进行控制和捕捉。

     在图中，K9-1至K16-1为现场的仪表温度报警和点接点压力表的上限输出开关量。K9、K10、K15、K16为仪表温度检测输出继电器，K11、K12、K13、K14为压力输出继电器。在图二中K1至K8为故障报警继电器，HL1至HL8为报警指示灯，SB1至SB8为报警复位按钮。

     以减速机油压为例简述改造设计方案：采用带指示灯中间继电器，对压力进行检测，压力达到0.2 Mpa时现场点接点压力表（K11-1）开点闭合，继电器K11线圈得电吸合，继电器K11开点闭合，正常工作联锁打通。当压力低或波动时，继电器K11线圈失电释放，继电器K3线圈得电吸合并自锁进行压力低故障信号捕捉，故障指示灯HL3亮。压力温度瞬间波动时，中间继电器线圈不会断电，需手动复位。

     在跳闸回路加装延时继电器KT，当压力低于0.2 Mpa时，综合报警继电器K17线圈得电吸合，K17开点闭合，同时延时继电器线圈得电吸合，延时继电器延时开始， 9S后延时开点闭合，磨机联锁继电器K线圈得电吸合，继电器K闭点断开，磨机主电机联锁保护跳停。通过该部分控制回路改造，保证了联锁保护信号瞬时波动时，磨机不会跳闸，故障信号确实存在时，延时9S磨机跳闸。

     联锁保护控制回路改造如图所示：

   图1  磨机故障报警指示

     （2）重新配盘并更换外部控制线路。

    废除原有控制系统，重新设计图纸并配盘，对控制系统中的死角、无端子号的线路等进行彻底拆除改造，对使用多年的外部线路进行更换。

    （3）加强设备维护，定期检查紧固。

   定期对液阻柜、进相柜和高压柜电气元件检查更换，清灰、螺丝紧固。定期对热电阻接线，点接点压力表触点检查，防止检测信号误动作。定期对智能仪表、温度压力测控元件进行校验、整定或补偿调整，定期检查保护接地系统，防止信号干扰。

5  改造后的效果

    通过这次技术改造彻底排除了瞬时干扰造成的故障跳停，改造后故障点显示明确，报警具体，检查检修十分方便；设计延时跳闸功能，大幅降低了设备跳闸频次，杜绝了莫名其妙主机跳闸的现象，为正常生产提供了很好的设备条件。