一、產(chǎn)品概述

　　SW-DJR-I型微機直流油泵電機控制裝置是保定上為電氣科技有限公司根據(jù)電力生產(chǎn)現(xiàn)場實際需要，廣泛征求電廠、設(shè)計院等專家技術(shù)人員的意見，參考吸收國內(nèi)外大量的*設(shè)計思想和，采用新型的微機控制技術(shù)和電力電子技術(shù)開發(fā)研制，實現(xiàn)了該產(chǎn)品的高度可靠化和智能化。

　　裝置系統(tǒng)適用于各種類型直流電機（尤其是10KW以上大功率電機）起、停的智能控制，主要應(yīng)用于火電廠中各種直流油泵的控制，如主機、小機直流潤滑油泵，氫側(cè)、空側(cè)直流密封油泵等，作為傳統(tǒng)控制方式的更新?lián)Q代產(chǎn)品，它具有工作原理*、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、維護方便等特點。

　　在火電廠中，為了保證主機和小機的安全可靠運行，除配有主機和小機交流潤滑油泵外，還配有主機和小機的直流潤滑油泵作為備用油泵，通常稱為事故油泵，由比較可靠的直流蓄電池組供電，在事故情況下，確保汽輪機安全停機。

　　汽輪機的軸承是確定轉(zhuǎn)子在汽缸中輻向及軸向位置，用油做為潤滑介質(zhì)并帶走熱量，因此供油系統(tǒng)的可靠工作是軸承工作好壞的基本條件，對汽輪機安全性關(guān)系很大，對大機組的安全保證更為重要。當(dāng)機組出現(xiàn)故障緊急停機時，主油泵出口油壓降低，交流高低壓輔助油泵應(yīng)根據(jù)壓力聯(lián)動自動投入，不應(yīng)發(fā)生斷油事故。但有時因聯(lián)動未投或者拒動，或因廠用電中斷等原因不能自動投入時，則必須依靠直流潤滑油泵的可靠啟動，提供正常的潤滑油壓來安全停機。但是直流潤滑油泵往往也會因失電或控制回路失靈等原因而不能可靠自啟動，使汽輪機供油中斷，當(dāng)軸承斷油時，轉(zhuǎn)子在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動變?yōu)楦赡Σ?，軸瓦烏金溫度及回油溫度急劇升高，機組強烈震動，機內(nèi)動、靜部件發(fā)生摩擦，軸瓦很快會被燒壞，引起機組重大損壞事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。這種結(jié)果，在國內(nèi)外的電力生產(chǎn)中屢見不鮮。據(jù)國家有關(guān)部門統(tǒng)計，在電力生產(chǎn)中，由于油系統(tǒng)的問題而導(dǎo)致的故障占總事故的10%以上，在重大設(shè)備損壞事故中所占比例更高。由此可見直流潤滑油泵對安全可靠運行的重大意義。

　　氫側(cè)、空側(cè)直流密封油泵如運行不可靠，將使機組運行存在重大隱患。潤滑油泵、密封油泵之所以要有備用油泵，就是其對機組安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，之所以采用直流電機，就是因為用蓄電池為其提供工作電源，可靠性較高。但是由于直流電動機的啟動特點及其落后的控制方式，造成了其本身工作極不可靠，而且對整個

　　直流系統(tǒng)造成較大的沖擊，進而對二次回路的正常工作造成極大危害。

　　直流電動機啟動時的特點就是：啟動電流大，沖擊電流可達(dá)到額定電流的15-20倍，將使直流系統(tǒng)受到巨大的電流沖擊，電動機亦受到機械沖擊。針對這個特點，目前火力發(fā)電廠中應(yīng)用泛的啟動方式是電樞回路串接電阻啟動，該啟動方式是：啟動時在直流電動機電樞回路中串入啟動電阻，以限制啟動電流。啟動電阻為一個至三個電阻串接的可變電阻，在啟動過程中，開始啟動時，電樞回路接入電源，串入全部電阻，以盡量降低啟動電流，隨后以固定時間及時逐級短接三個電阻，直到電機正常啟動。這種啟動方式的應(yīng)用在電力生產(chǎn)中非常普遍，其暴露出的缺陷及隱患也是非常多的，大致有如下幾項：

　　1、它不能*解決直流電動機啟動過程中沖擊電流大的問題，啟動過程中直流電動機啟動電流依舊大于其額定電流數(shù)倍。仍有可能因啟動電流過大而引起電機加速損壞；

　　2、控制原理落后，方式復(fù)雜，環(huán)節(jié)過多，故障率*，維護工作量很大，這種啟動方式需由幾個大容量的直流接觸器和中間繼電器、時間繼電器組成，由于元件較多，故障率*，柜體內(nèi)非常擁擠，檢修維護極不方便；

　　3、啟動過程中，任何一級電阻不切換，即可導(dǎo)致直流電動機不能正常運行，電阻發(fā)熱嚴(yán)重，電機過載；

　　4、啟動過程中，啟動電流仍舊較大，使蓄電池受到電流沖擊，輸出電壓降低，如果有任何一級電阻不切換，則會惡化蓄電池的運行情況，對電氣二次回路的正常工作造成威脅，比如事故情況下有關(guān)開關(guān)拒跳，是事故擴大；

　　5、在停泵過程中，直流電機的反電動勢，通過直流接觸器斷開時的弧光瞬時加入直流系統(tǒng)，導(dǎo)致直流系統(tǒng)電壓大幅波動，嚴(yán)重時電壓波動幅度大于100V，對電氣二次回路的正常工作造成極大威脅，如現(xiàn)場運行中的開關(guān)無故偷跳的現(xiàn)象，就是由此引起；

　　6、為了應(yīng)對直流電動機啟動時的超高電流，直流電源系統(tǒng)不得不加大容量，使設(shè)備投資加大。

　　二、型號定義與適用范圍

　　1． 系統(tǒng)型號含義

　　2．系統(tǒng)型號與功能對照表

　　SW-DJR-I是適用于控制直流電動機的控制柜系列產(chǎn)品，本系列有多種型號，額定功率范圍從1.5KW-100KW,供用戶選用。

 

序號	設(shè) 備 型 號	適用范圍
1	SW-DJR-I-10	適用于10KW以下的直流電機控制
2	SW-DJR-I-20	適用于10KW-20KW的直流電機控制
3	SW-DJR-I-30	適用于20KW-30KW的直流電機控制
4	SW-DJR-I-40	適用于30KW-40KW的直流電機控制
5	SW-DJR-I-50	適用于40KW-50KW的直流電機控制
6	SW-DJR-I-60	適用于50KW-60KW的直流電機控制
7	SW-DJR-I-70	適用于60KW-70KW的直流電機控制
8	SW-DJR-I-80	適用于70KW-80KW的直流電機控制

　　三、使用環(huán)境條件

　　1． 環(huán)境溫度：﹣40℃～﹢55℃；

　　2． 相對濕度：≤90%；

　　3． 貯存溫度：-25℃～﹢70℃；

　　4．大氣壓力：80kPa～110kPa；

　　5．地震烈度：≤8度；

　　6．防護等級：IP30～IP55 ；

　　7．安裝方式：柜（箱）體應(yīng)與地面垂直，安裝傾斜度不得超過5%；

　　8．使用環(huán)境：海拔高度不超過2000m，使用地點不允許有爆炸危險的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不應(yīng)含有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電介質(zhì)，不允許充滿水蒸氣及有較嚴(yán)重霉菌存在。

　　四、產(chǎn)品簡介

　　1、能實現(xiàn)直流電機的平滑無級啟動，保證啟動和運行電流始終在電機的額定電流以下，對直流和直流電機無任何沖擊，充分保證了直流系統(tǒng)和直流電機的安全可靠。同時還降低了對直流電源容量的要求，可節(jié)省直流系統(tǒng)的投資。而傳統(tǒng)的設(shè)備只能實現(xiàn)一級或三級階梯啟動，啟動電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電機的額定電流，對直流系統(tǒng)和直流電機沖擊巨大，嚴(yán)重影響直流系統(tǒng)和直流電機的安全。

　　2、SW-DJR-I型裝置對電機的控制和保護方式完備：

　　全面監(jiān)控電機控制系統(tǒng)的各種關(guān)鍵參數(shù)，如電樞電壓、電樞電流、勵磁電壓、勵磁電流、系統(tǒng)溫度等；

　　實時顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)并通過通迅接點實時上傳系統(tǒng)的工作狀態(tài)和工作參數(shù)；

　　對電機的保護報警功能完備，確保電機工作在理想狀態(tài)。嚴(yán)防電機的非正常運行。如勵磁回路故障啟動保護，運行中電樞和勵磁回路故障電機保護、過流過壓報警，超溫報警等。

　　而傳統(tǒng)裝置只能實現(xiàn)簡單的監(jiān)測，無法實現(xiàn)以上新型裝置的功能。

　　3、SW-DJR-I型裝置采用微機控制，可以實現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備控制、參數(shù)設(shè)定，故障存儲、即時通訊等功能，比如電機的啟動時間設(shè)定、電機的啟動初始電流設(shè)定，電機的各種參數(shù)報警定值設(shè)定等，而傳統(tǒng)裝置只能實現(xiàn)單一的啟動功能。

　　綜上所述，SW-DJR-I型裝置無論是對直流系統(tǒng)來說還是對直流電機來說運行安全性和可靠性都有巨大的優(yōu)勢。

　　該產(chǎn)品經(jīng)多家電廠現(xiàn)場運行證明，SW-DJR-I型微機直流油泵電機控制系統(tǒng)*可以解決傳統(tǒng)直流電機控制系統(tǒng)的弊病，并能在運行中更可靠的監(jiān)測電機的各種關(guān)鍵參數(shù)，可以按理想電機的控制模式來監(jiān)控電機的運行，大大提高了直流電機運行的可靠性，功能和技術(shù)水平，*可以作為傳統(tǒng)的電樞繞組三級降壓起動控制方式的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

　　五、產(chǎn)品主要特點和技術(shù)參數(shù)

　　1、 特點

　　1.1 本系統(tǒng)集控制、測量、信號、記錄、顯示等功能于一體；

　　1.2 電機啟動采用的IGBT器件實現(xiàn)流行的無觸點控制理念，16位微機控制，PWM脈寬調(diào)制輸出，電流線性上升，保證對系統(tǒng)無沖擊；

　　1.3 電機啟動電流由零到額定值的變化時間可控制；

　　1.4 電機啟動起始比例可調(diào)；

　　1.5 更新改造方便，對外圍回路無需更改，接線方便；

　　1.6 控制回路采用插拔式接線，檢修維護方便；

　　1.7 裝置的控制電路和功率元件全部采用進口元器件，相對于原控制裝置增加了智能過流保護和溫度保護功能，保護時發(fā)報警信號；

　　1.8 兩級看門狗，功率器件200%～500%裕度可靠性設(shè)計，確保系統(tǒng)*可靠；

　　1.9 裝置具有完善的自診斷功能，裝置故障時發(fā)報警信號。

　　1.10 完善的保護報警功能：

　　1.10.1啟、停機保護 在電機啟動時勵磁電壓異常，自動報警并保護；在電機停機時勵磁電壓已消失的情況下如仍有電樞電壓，自動報警并保護；

　　1.10.2 失磁保護 在運行中實時監(jiān)測勵磁電壓，勵磁電壓異常自動報警并保護；

　　1.10.3 IGBT模塊報警達(dá)到設(shè)定次數(shù)自動保護；

　　1.10.4 電樞電流超過設(shè)定值自動報警；

　　1.10.5 電樞電壓超過設(shè)定值自動報警；

　　1.10.6 IGBT模塊溫度超過設(shè)定值自動報警。

　　2、技術(shù)參數(shù)

　　2.1 工作電壓：DC220V/110V (±%10)；

　　2.2 電機容量：0.5～80KW；

　　2.3 電流升至額定值時間：10～255秒可調(diào)；

　　2.4 啟動電流起始百分比：0%～49%可調(diào)；

　　2.5 保護動作：發(fā)信號；

　　2.6 過熱保護動作溫度：攝氏10～99度可調(diào)；

　　2.7 散熱方式：自然冷卻；

　　2.8 控制裝置掉電信息不丟失；

　　2.9 控制裝置可保存25重故障信息和25重啟動信息；

　　2.10 觸電容量：裝置的出口繼電器觸點導(dǎo)通電流為7A/AC220V;

　　2.11 提供4～20mA電流輸出至遠(yuǎn)方；

　　2.12 提供信號輸出至遠(yuǎn)方；

　　2.13 可選RS485通訊接口上傳本機數(shù)據(jù)。

　　3、 安全與EMC電磁兼容參數(shù)

　　3.1 絕緣性能

　　3.1.1 絕緣電阻

　　在標(biāo)準(zhǔn)試驗大氣條件下，裝置絕緣電阻滿足表1所示要求。

　　表1 裝置絕緣電阻

 

試驗部位	絕緣電阻>100兆歐
直流電源回路對地	用開路電壓500V搖表測
開入回路對地
開出回路對地	用開路電壓500V搖表測
開入回路和開出回路之間

　　3.1.2 介質(zhì)強度

　　在標(biāo)準(zhǔn)試驗大氣條件下，裝置能承受表2所示的工頻耐壓試驗，一分鐘無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

　　表2 裝置工頻耐壓試驗

　　3.2 沖擊電壓

　　 裝置能承受表3所示的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗。

　　表3 裝置標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊試驗

　　3.3 抗電磁干擾性能

　　3.3.1 脈沖干擾試驗

　　  能承受頻率為1MHz及100KHz衰減震蕩波脈沖干擾試驗（半波電壓幅值共模2500V，差模1000V），持續(xù)時間不少于2S。在試驗期間內(nèi)，裝置無誤動或拒動。試驗后，裝置無元件損壞現(xiàn)象。

　　3.3.2 靜電放電測試

試驗部位	沖擊電壓
直流電源回路對地	5000V
開出回路對地	5000V
開入回路對地	1000V

　　  能承受IEC 60255﹣22﹣2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅲ級的靜電放電試驗。

　　3.3.3 輻射電磁場干擾測試

　　  能承受IEC 60255﹣22﹣3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅲ級的輻射電磁場干擾試驗。

　　3.3.4快速瞬變干擾試驗

　　  能承受IEC 60255﹣22﹣4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅲ級的快速瞬變干擾試驗。

　　六、工作原理

　　本裝置的處理器采用高性能的16位單片微型計算機，對系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流、模塊溫度進行循環(huán)檢測。當(dāng)接收到就地或遠(yuǎn)方的啟動命令時，輸出PWM控制量驅(qū)動IGBT模塊，實現(xiàn)直流電機的無觸點無級升電流啟動。

　　裝置由就地啟動、就地停止、遠(yuǎn)方啟動、遠(yuǎn)方停止等命令來控制工作，具有過流、過壓、失磁、過溫等保護，充分保證系統(tǒng)安全、正常工作。

　　七、裝置系統(tǒng)說明

　　1、 軟件部分說明

　　本裝置軟件主要由采樣程序、數(shù)據(jù)處理程序、故障處理程序、顯示程序、控制輸出程序等組成。

　　2、 硬件部分說明

　　本裝置硬件由以下部件構(gòu)成：

　　2.1 主柜體

　　2.2 微機控制裝置，由以下部件組成：

　　2.2.1輸入輸出板

　　包含模擬量輸入電路、開關(guān)量輸入輸出電路、IGBT驅(qū)動保護電路。

　　2.2.2 電源板

　　包含裝置工作電源。

　　2.2.3 主板

　　包含高性能16位微機芯片：運算速度快、控制能力強、運行可靠、硬件看門狗防止死機現(xiàn)象發(fā)生。

　　2.2.4 顯示板

　　采用液晶和LED顯示并指示各種信息。

　　2.3 IGBT開關(guān)模塊及相關(guān)部分

　　包含IGBT模塊、驅(qū)動器、散熱器等部件。

　　2.4 采樣模塊部分

　　包含電流、電壓、溫度等采樣部件。

　　2.5 顯示儀表及控制按鈕

　　包含啟動電流表、遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換、就地啟動按鈕、就地停止按鈕等部件。

　　2.6 輸入輸出端子排

　　包含系統(tǒng)輸入輸出接線所需要的端子排。

　　3、操作說明

　　裝置控制器詳細(xì)操作說明詳見隨機所附操作說明書。