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ABB 10kV开关柜实操(很详细的实训报告)

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楼主
ID:256544 发表于 2018-12-28 16:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
实验目的
  • 了解中压10kV开关柜检修操作
  • 完成对中压10kV开关柜实操
    •     实验原理
10kV中压开关柜由柜体和主开关两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成五个独立的隔室:母线室、主开关室、电缆室、低压室(继电器仪表室)和泄压通道。
10kV中压开关柜操作规范严格遵循电气五防规定,电气五防是指为确保人身和设备安全,对电气设备(高压开关柜)应具备五种防误功能的简称,是电力安全的重要措施之一。根据《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》(国家电网安监[2006]904号)电气五防内容具体如下:
  • 止误分误合断路器
? 断路防器的合、分闸选择开关使用带钥匙的选择开关。
  • 防止带负荷拉(合)隔离开关
? 断路器合闸,无法移动手车。
  • 防止带电挂(合)地线(接地开关)
? 接地开关只有手车在试验位置或拉出开关柜且电缆室门关闭时才能合闸。
  • 防止带地线(接地开关)合隔离开关(断路器)
? 接地开关合闸时无法将手车摇到运行位置。
  • 防止误入带电间隔
? 电缆室门只有在接地开关合闸后才能打开;
? 接地开关分闸,电缆室门无法打开;
? 只有在确认电缆头不带电的情况下,才能打开电缆室门;
? 断路器在工作位置,断路器室门无法打开;只有在试验位置,才能开门;
? 断路器拉到柜外后,活门无法用手直接打开,需用专用工具。




    •     实验设备与器件
序号
名 称
型号与规格
数 量
备 注
  •          
10kV中压柜
UniGearZS1
2

  •          
操作工具箱

1

  •          
安全帽

2

  •          
绝缘手套

1

  •          
绝缘鞋

2

  •          
指示牌

1

  •          
验电棒

1






    •     实验内容与步骤
  • 由运行转检修操作流程
  • HA2馈线1操作方式开关切至就地位置;
  • 检查HA2馈线1操作方式开关已转至就地位置;
  • 将HA2馈线1断路器操作开关切至分闸位置;
  • 检查HA2馈线1断路器已分闸,指示灯状态正确;
  • 将HA2馈线1手车操作开关切至至试验位置;
  • 检查HA2馈线1断路器手车已摇出,指示灯状态正确;
  • 检查HA2馈线1线路侧带电显示器三相指示无电;
  • 合上HA2馈线1接地刀闸;
  • 检查HA2馈线1接地刀闸已合好,指示灯状态正确;
  • 按下HA2馈线1电缆室照明按钮;
  • 检查HA2馈线1电缆室照明灯点亮;
  • 拉开HA2馈线1电缆室门;
  • 在HA2馈线1,断路器操作开关处设置“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。
  • 由检修转运行操作程序
  • 关上HA2馈线1电缆室门;
  • 拉开HA2馈线1接地刀闸;
  • 检查HA2馈线1接地刀闸已拉开,指示灯状态正确;
  • HA2馈线1手车操作开关切至至工作位置;
  • 检查HA2馈线1断路器手车已摇入,指示灯状态正确;
  • 将HA2馈线1断路器操作开关切至合闸位置;
  • 检查HA2馈线1断路器已合闸,指示灯状态正确;
  • HA2馈线1操作方式开关切至远方位置;
  • 检查HA2馈线1操作方式开关已转至远方位置;
  • 取下“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。
  • 紧急解锁操作流程
  • 断路器室门故障紧急解锁
当断路器出现机械故障无法摇到试验位置,导致断路器室柜门不能正常打开,此时我们需要采取紧急解锁操作,松掉断路器室门手柄侧面的外六角闭锁机构螺丝即可解除所有闭锁进行开门操作(所以的紧急操作都需要在完全断电的状态下进行)。
  • 电缆室门故障紧急解锁
地刀无法合闸开电缆室门
当接地开关出现机械故障无法闭合,导致电缆室柜不能正常打开,此时我们需要采取紧急解锁操作,松掉电缆室门手柄侧面的外六角闭锁机构螺丝在不闭合地刀状态紧急开门(所以的紧急操作都需要在完全断电的状态下进行)。
  • 电缆室柜门无法关闭分地刀
当停电检修结束后,电缆室柜门无法正常闭合或闭合不到位,导致接地开关不能进行分闸操作,现场需要紧急恢复送电,决定缺陷运行,此时可以将接地开关紧急操作解锁钥匙插入解锁孔,方可在开门状态下合分地刀,完成送电操作(应尽快恢复缺陷)。




    •     实验总结
  • 总结10kV开关柜的结构特点。
  • 总结10kV开关柜停送电正确操作方法。
  • 总结10kV开关柜机械故障的应急处理的方法。

六、总结
1、总结10kV开关柜的结构特点。
答:10kV中压开关柜由柜体和主开关两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成五个独立的隔室:母线室、主开关室、电缆室、低压室(继电器仪表室)和泄压通道。
2、总结10kV开关柜停送电正确操作方法。
答:停电过程(1)将操作方式开关切至就地位置;
(2)检查操作方式开关是否已转至就地位置;
(3)将断路器操作开关切至分闸位置;
(4)检查断路器已分闸,指示灯状态正确;
(5)将手车操作开关切至至试验位置;
(6)检查断路器手车已摇出,指示灯状态正确;
(7)检查线路侧带电显示器三相指示无电;
若带电显示器无电,则此时停电操作完成,若需要进行检修,则还需要进行以下几个操作步骤
(1)合上接地刀闸;
(2)检查接地刀闸已合好,指示灯状态正确;
(3)按下电缆室照明按钮;
(4)检查电缆室照明灯点亮;
(5)拉开电缆室门;
(6)在断路器操作开关处设置“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。
送电过程:(1)关上电缆室门;
(2)拉开接地刀闸;
(3)检查接地刀闸已拉开,指示灯状态正确;
(4)将手车操作开关切至至工作位置;
(5)检查断路器手车已摇入,指示灯状态正确;
(6)将断路器操作开关切至合闸位置;
(7)检查断路器已合闸,指示灯状态正确;
(8)将操作方式开关切至远方位置;
(9)检查操作方式开关已转至远方位置;
(10)取下“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。
此时开关柜送电完成。
3、总结10kV开关柜机械故障的应急处理的方法。
答:10kv的开关柜中常见的机械故障主要有:断路器室门故障、电缆室门故障、电缆室柜门无法关闭分地刀。
(1)当断路器出现机械故障无法摇到试验位置,导致断路器室柜门不能正常打开,此时我们需要采取紧急解锁操作,松掉断路器室门手柄侧面的外六角闭锁机构螺丝即可解除所有闭锁进行开门操作(所以的紧急操作都需要在完全断电的状态下进行)。
(2)当接地开关出现机械故障无法闭合,导致电缆室柜不能正常打开,此时我们需要采取紧急解锁操作,松掉电缆室门手柄侧面的外六角闭锁机构螺丝在不闭合地刀状态紧急开门(所以的紧急操作都需要在完全断电的状态下进行)。
(3)当停电检修结束后,电缆室柜门无法正常闭合或闭合不到位,导致接地开关不能进行分闸操作,现场需要紧急恢复送电,决定缺陷运行,此时可以将接地开关紧急操作解锁钥匙插入解锁孔,方可在开门状态下合分地刀,完成送电操作(应尽快恢复缺陷)。
七、实验小结
在操作高压开关柜的时候应该注意以下几个事项:
(1)防止误分误合断路器
? 断路防器的合、分闸选择开关使用带钥匙的选择开关。
(2)防止带负荷拉(合)隔离开关
? 断路器合闸,无法移动手车。
(3)防止带电挂(合)地线(接地开关)
? 接地开关只有手车在试验位置或拉出开关柜且电缆室门关闭时才能合闸。
(4)防止带地线(接地开关)合隔离开关(断路器)
? 接地开关合闸时无法将手车摇到运行位置。
(5)防止误入带电间隔
? 电缆室门只有在接地开关合闸后才能打开;接地开关分闸,电缆室门无法打开;
? 只有在确认电缆头不带电的情况下,才能打开电缆室门; 断路器在工作位置,断路器室门无法打开;只有在试验位置,才能开门;断路器拉到柜外后,活门无法用手直接打开,需用专用工具。
以上五个也称为五防,10kV中压开关柜操作规范严格遵循电气五防规定,电气五防是指为确保人身和设备安全。

0.4kV开关柜实操




    •     实验目的
  • 了解低压0.4kV开关柜检修操作
  • 完成对低压0.4kV开关柜实操
    •     实验原理
0.4kV低压开关柜由柜体和主开关两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成三个功能单元:母线室、设备室、电缆室。
馈线柜抽屉
手柄操作说明:




    •     实验设备与器件
序号
名 称
型号与规格
数 量
备 注
  •          
0.4kV中压柜
MNS Digital
2

  •          
安全帽

2

  •          
绝缘手套

1

  •          
绝缘鞋

2

  •          
指示牌

1






    •     实验内容与步骤
  • 由运行转检修操作流程
  • P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°,对出线抽屉断路器进行分闸;
  • 确出线抽屉断路器分闸,红色电源指示灯熄灭;
  • P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°;
  • 双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向外拉;
  • 将出线抽屉抽出至试验位置,再次将出线抽屉操作手柄逆时针旋转90°;
  • 双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向外拉;
  • 将出线抽屉抽出至隔离位置;
  • 分别完成其他出线回路抽屉的停电操作;
  • 按下P1进线柜断路器分闸按钮;
  • 确认进线柜断路器已分闸,绿色分闸状态指示灯点亮;
  • 抽出P1进线柜断路器操作手柄;
  • 将P1进线柜断路器操作手柄折叠成“S”型,插入操作孔;
  • 按下断路器操作解锁按钮;
  • 逆时针将断路器摇至DISCONNECT 位置(隔离位置)
  • 将断路器操作手柄放回收纳室;
  • 在P1进线柜断路器手动储能手柄处设置“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。
  • 由检修转运行操作程序
  • 摘除P1进线柜断路器手动储能手柄处“禁止合闸,线路有人工作”标示牌;
  • 抽出P1进线柜断路器操作手柄;
  • 将P1进线柜断路器操作手柄折叠成“S”型,插入操作孔;
  • 按下断路器操作解锁按钮;
  • 顺时针将断路器摇至CONNECT 位置(工作位置)
  • 将断路器操作手柄放回收纳室;
  • 按下P1进线柜断路器合闸按钮;
  • 确认进线柜断路器已合闸,红色合闸状态指示灯点亮;
  • P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°;
  • 双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向里推;
  • 将出线抽屉送入至试验位置,再次将出线抽屉操作手柄逆时针旋转90°;
  • 双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向里送;
  • 将出线抽屉抽出至隔离位置;
  • P2馈线1出线抽屉操作手柄,顺时针旋转90°,对出线抽屉断路器进行合闸;
  • 确认出线抽屉断路器合闸,红色电源指示灯点亮;
  • 分别完成其他出线抽屉的送电操作。
    • 实验总结
  • 总结0.4kV开关柜的结构特点。
  •   总结0.4kV开关柜停送电正确操作方法

1.总结0.4kV开关柜的结构特点。
0.4kV低压开关柜由柜体和主开关两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成三个功能单元:母线室、设备室、电缆室。

2.总结0.4kV开关柜停送电正确操作方法
0.4kv停电的操作过程:
(1)将P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°,对出线抽屉断路器进行分闸;
(2)确出线抽屉断路器分闸,红色电源指示灯熄灭;
(3)将P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°;
(4)双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向外拉;
(5)将出线抽屉抽出至试验位置,再次将出线抽屉操作手柄逆时针旋转90°;
(6)双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向外拉;
(7)将出线抽屉抽出至隔离位置;
(8)分别完成其他出线回路抽屉的停电操作;
(9)按下P1进线柜断路器分闸按钮;
(10)确认进线柜断路器已分闸,绿色分闸状态指示灯点亮;
此时停电操作完毕,若需要检修则做以下步骤:
(1)抽出P1进线柜断路器操作手柄;
(2)将P1进线柜断路器操作手柄折叠成“S”型,插入操作孔;
(3)按下断路器操作解锁按钮;
(4)逆时针将断路器摇至DISCONNECT 位置(隔离位置);
(5)将断路器操作手柄放回收纳室;
在P1进线柜断路器手动储能手柄处设置“禁止合闸,线路有人工作”标示牌

0.4kv送电操作过程:
(1)摘除P1进线柜断路器手动储能手柄处“禁止合闸,线路有人工作”标示牌;
(2)抽出P1进线柜断路器操作手柄;
(3)将P1进线柜断路器操作手柄折叠成“S”型,插入操作孔;
(4)按下断路器操作解锁按钮;
(5)顺时针将断路器摇至CONNECT 位置(工作位置);
(6)将断路器操作手柄放回收纳室;
(7)按下P1进线柜断路器合闸按钮;
(8)确认进线柜断路器已合闸,红色合闸状态指示灯点亮;
(9)将P2馈线1出线抽屉操作手柄,逆时针旋转90°;
(10)双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向里推;
(11)将出线抽屉送入至试验位置,再次将出线抽屉操作手柄逆时针旋转90°;
(12)双手握紧出线抽屉拉环手柄,水平用力向里送;
(13)将出线抽屉抽出至隔离位置;
(14)将P2馈线1出线抽屉操作手柄,顺时针旋转90°,对出线抽屉断路器进行合闸;
(15)确认出线抽屉断路器合闸,红色电源指示灯点亮;分别完成其他出线抽屉的送电操作。
0.4kV断路器结构认知
  •     实验目的
  • Emax2断路器的内部结构
  • 认识Emax2断路器主要功能元件名称及作用
  •     实验原理
低压断路器:低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器,简称断路器。它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,已获得了广泛的应用。
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
图4-1 断路器正面介绍示意图
1、二次触头插件2、二次动触头盒3、Ekip 保护脱扣器4、保护面盖5、储能指示牌6、过电流脱扣指示器
7、断路器底座8、摇入/摇出手柄9、铭牌10、分合闸指示牌11、手动分合闸按钮12、摇入/摇出解锁按钮
13、摇入/摇出孔14、断路器位置指示
断路器分闸合闸的人工操作
以下是断路器分闸合闸的操作步骤:
1. 确保断路器处于分闸状态(分闸/合闸指示器显示“ “O - OPEN”),并确保弹簧未储能(弹簧状态指示器显示“white - DISCHARGED SPRING”),如图 15所示 。
2. 弹簧储能-上下反复扳动杠杆[A]直到弹簧储能指示器[B]变 “yellow - CHARGED SPRING”如图16所示。
3. 确保断路器处于分闸状态(分闸/合闸指示器显示“ “O - OPEN”),并确保弹簧已储能(弹簧状态指示器显示“yellow-CHARGED SPRING”),如图 17所示 。
4. 合闸-按下合闸按钮“I- Push ON”如图 18所示。

5. 确保断路器处于合闸状态(分闸/合闸指示器显示“ “I - CLOSED”),并确保弹簧未储能(弹簧状态指示器显示“white - DISCHARGED SPRING”),如图 19所示 。
  • 分闸-按下分闸按钮“O- Push OFF”如图 20所示
  • 确保断路器处于分闸状态(分闸/合闸指示器显示“ “O - OPEN”),并确保弹簧未储能(弹簧状态指示器显示“white - DISCHARGED SPRING”),如图 21所示

机械状态指示器
以下是断路器在使用过程中可能会遇到的情况:
1. 断路器处于分闸状态,弹簧释能(请查阅 图 22)。
2. 断路器处于分闸状态,且弹簧已储能(请查阅 图 23)。
3. 断路器处于合闸状态,弹簧释能(请查阅 图 24)。
4. 断路器处于合闸状态,且弹簧已储能(请查阅 图 25)。
断路器的装卸操作
将可移动部分摇入固定部分的步骤:
  • 确保固定部分上的位置指示装置指向 DISCONNECT 位置。 请查阅 图 26
  • 将移动部分往固定部分里推,直到移动部分不能再往里为止。请查阅 图 27 和 图 28

3. 将摇把从收纳室里取出,请查阅 图 29。
4. 按下锁定按钮,往移动部分上插入摇把。 这过程中,移动部分仍处于 DISCONNECT 位置。 请查阅 图 30。
  • 顺时针转动手柄,直到按钮弹出且位置指示装置显示断路器已处于 TEST 位置为止。 请查阅 图31

  • 按下锁定按钮,顺时针转动摇把,直到按钮弹出且位置指示装置显示断路器已处于CONNECT 位置为止。 请查阅 图 32
7. 取出摇把 请查阅 图 33。
c,请查阅 图 34。

要将移动部分从固定部分上卸出,将装载顺序反过来操作即可。
抽出后,打开安全锁,便可将移动部分拆卸。 请查阅 图 35。
机械位置指示器
以下是抽出式断路器可移动部分在使用过程中可能会出现的位置状态:
? 断路器处于摇出位置(请查阅 图 36)。
? 断路器处于测试位置(请查阅 图 37)。
? 断路器处于连接位置(请查阅 图 38)。
断路器寿命
如果进行定期维护,那么Emax2断路器(无论有没有分闸线圈和合闸线圈)可以承受以下操作:
断路器
额定不间断
电流
定期维护下的机械寿命
电气寿命
440V AC
690V AC
频率 操作/
小时
额定不间
断电流Iu
(40°C) [A]
操作次数( x
1000)
频率 操作/
小时
操作次数( x
1000)
操作次数( x
1000)
E1.2
<1600
25
60
15
15
30
1600
25
60
12
10
30
2000
25
60
10
8
30
2500
20
60
8
7
30
  •     实验设备与器件
序号
名 称
型号与规格
数 量
备 注
1
智能断路器
Emax1.2N
1

2
工具箱

1


  •     实验内容与步骤
  • 断路器解体及结构认识
1.按下解锁按钮,插入手柄
2.逆时针转动手柄至抽出位置
3.解除防跌落闭锁
4.将断路器从底座上抽出
5.将脱扣器面盖水平上推
6.取下脱扣器面盖
7.松掉面板上封盖固定螺丝
8.压下塑料卡扣
9.将面板上封盖抽出
10.松掉下封盖固定螺丝
11.将面板下封盖抽出
12.将面板上封盖抽出
13.松掉面板上部固定螺丝
13.压下储能手柄松掉螺丝
14.松掉面板下部固定螺丝
15.压下储能手柄,扣住面板
16.拉出断路器面板
17.松掉脱扣器顶部固定螺丝
20.松掉脱扣器正面固定螺丝
21.拔出控制线排插
22.取下电子脱扣器
23.松掉线圈防护档板螺丝
24.放下线圈防护档板
25.取出线圈
26.松掉铭牌侧面固定螺丝
27.松掉铭牌正面固定螺丝
28.撬开铭牌侧面卡扣并取下
29.松掉机构档板固定螺丝
30.取下机构档板
31.抽电机二次排插盖板
32.拔出二次排插
33.松掉储能电机固定螺丝
34.取下储能电机

  • 断路器解体复原
  •     实验总结
  • 整理断路器拆装特点及注意要点
  • 整理断路器主要组成配件名称及功能以图文的形式呈现


1.整理断路器拆装特点及注意要点
将可移动部分摇入固定部分的步骤:
1.确保固定部分上的位置指示装置指向 DISCONNECT 位置。
2.将移动部分往固定部分里推,直到移动部分不能再往里为止。
3. 将摇把从收纳室里取出,
4. 按下锁定按钮,往移动部分上插入摇把。 这过程中,移动部分仍处于 DISCONNECT 位置。
5.顺时针转动手柄,直到按钮弹出且位置指示装置显示断路器已处于 TEST 位置为止。
6.按下锁定按钮,顺时针转动摇把,直到按钮弹出且位置指示装置显示断路器已处于CONNECT 位置为止。
7. 取出摇把
8. 将摇把放回收纳室中

2.整理断路器主要组成配件名称及功能以图文的形式呈现
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
      

                (断路器正面介绍示意图)
  • 二次触头插件   2、二次动触头盒     3、Ekip 保护脱扣器    4、保护面盖    5、储能指示牌   6、过电流脱扣指示器    7、断路器底座    8、摇入/摇出手柄    9、铭牌     10、分合闸指示牌      11、手动分合闸按钮      12、摇入/摇出解锁按钮    13、摇入/摇出孔     14、断路器位置指示
(1).触头系统和灭弧装置。触头系统是低压断路器的执行机构,主触头用于实现主电路的接通和断开,其配套的辅助触头用于控制电路中的联锁控制。灭弧装置用于主触头的熄弧。
  (2)操作机构和自由脱扣机构。操作机构和自由脱扣机构是低压断路器的机械传动部分,主要实现低压断路器主触头和辅助触头的接通和断开,其操作形式有手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作。低压断路器的自动脱扣由短路、过载、欠压等三种保护装置实现,当电路传来故障信号时,相应的脱扣装置动作,最终顶主杠杆上移,主杠杆驱动自由脱扣机构而使其挂勾摘除,主触头靠反力弹簧的作用实现分断,电路得到了保护。
  (3)电磁脱扣器。电磁脱扣器是由开口铁心和励磁线圈组成。
  (4)过载脱扣器。过载脱扣器由发热元件和双金属片组成。主触头闭合后,工作电流流过加热元件,当电路正常工作时(工作电流不大于过载整定的电流值),双金属片虽发生变形。但不足以推动主杠杆。电路发生过载故障时,发热元件产生的热量增加致使双金属片发生较大的变形并推动主杠杆上移,主杠杆驱动自由脱扣机构使低压断路器分断。过载时,发热元件和双金属片的动作受惯性的影响而不能瞬间动作,其动作时间和当前电流值成反时限特性。
  (5)欠压脱扣器。欠压脱扣器是由开口铁心和励磁线圈组成。当有外电压时(电压应来自于主触头的上口),欠压脱扣器的励磁线圈有电流流过,衔铁吸合且不影响低压断路器的正常分断,外电压失压或电压偏低时,衔铁释放并推动主杠杆上移,主杠杆驱动自由脱扣机构使低压断路器分断,此时低压断路器不能接通。
10kV真空断路器结构
  •     实验目的
  • 真空断路器的内部结构
  • 认识真空断路器主要功能元件名称及作用
  •     实验原理
“真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。 真空断路器是3~10kV,50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用,特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所,断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。
真空断路器主要包含三大部分:真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件。
结构介绍
断路器正面结构
1 、手动储能杆   2 、分合闸机械指示装置  3 、铭牌  4 、分闸按钮  5 、合闸按钮  6 、储能状态指示装置  7 、断路器操作计数器  8 、隔离触指  9 、活门驱动器  10、手车  11、定位联锁件  12、低电压脱扣器机械解锁装置  13、辅助开关驱动板  14、二次航空插头  15、二次线进出口  17、驱动定位联锁手柄                       
断路器内部结构
A、分合闸辅助开关  B、储能马达  C、内置的储能杆  D、断路器分合闸机械指示  E 、计数器  F、储能状态指示  G、脱扣器  H、合闸按钮  I、分闸按钮  J、弹簧储能/未储能信号触点
10kV服务小车使用
  • 将服务小车插进并锁定在开关柜上,然后向后试拉小车,确认小车是否锁定,此时小车上的手杆应偏向右侧极限位置
  • 服务小车上的四个手轮可用来调整小车平台的高度,使服务小车平台和水平隔板的高度保持一致;
  • 向内侧移动断路器手车横粱定位销,将手车移至服务小车上并认断路器手车已定位;
  • 向左扳动服务小车上的手杆解服务小车和开关柜的锁定,将服务小车从开关柜上移开
手车电动操作至手动操作切换程序
  • 断开驱动电机回路的微型开关;
  • 将手车操作手柄插入操作孔中;
  • 手车在工作位置:顺时针,旋转45°左右;
          手车在试验位置:逆时针,旋转45°左右;
          手车在中间位置:左右轻摆操作手柄。
  • 进行正常手动操作。
  •     实验设备与器件
序号
名 称
型号与规格
数 量
备 注
1
真空断路器
VD4
1

2
工具箱

1


  •     实验内容与步骤
  • 断路器释能,释能分为两种方式电气释能和手动释能;
电气释能:在断路器储能完成的状态下断开储能回路控制电源,对断路器进行电气合分闸操作,断路器无再储能即可。
手动释能:带合闸闭锁电磁铁的断路器手动释能时,需要打开断路器面端盖,手动解除闭锁电磁铁才能进行合分闸操作,释放储能弹簧能量。
  • 将断路器从开关柜中摇出,放于服务小车上;
  • 服务小解锁推运至便于操作的位置,关上开关柜断路器室柜门(实际现场需做好警示与隔离);
  • 拆除前端盖:使用十字螺丝刀拆除面盖上部两颗固定螺丝,使用10mm活动扳手拆下面盖下部两颗固定螺丝,将面盖向上提取下断路器面盖;
  
  • 拆除储能电机:使用内六角扳手拆除电机固定螺栓,拔下电源排插,将储能电机从机构本体上取下;
  • 拆除脱扣线圈系统:使用十字螺丝刀拆除脱扣线圈固定螺栓,将脱扣线圈取下。
  • 拆除操作计数器:小号一字螺丝刀,拆除操作计数器固定螺栓即可取下操作计数器。
  • 拆除梅花触头:使用小号一字螺丝刀,如图2-8所示分别将靠内的两根紧固弹簧小心取出,无需取下靠外的 弹簧。注意在取出紧固弹簧时,一字刀不要碰到弹簧的连接处,否则可能会使得弹簧断开。安装时按顺序套回即可。

图2-8 梅花触头拆除示意图
安装解体流程从后往前依次装回。
  •     实验注意事项
  • 实验需至少两人一组进行,一人操作一人监护,监护人发现操作人员有错误或不当时应立即提出。
  • 实验前根据实验要求,选择所需实验工具
  • 断路器解体时,要按照要求拆装配件轻拿轻放,以免损坏器件。
  • 实验结束后,要按照要求整理实验设备实验工具放到指定位置。
  •     实验总结
  • 实验后学生能编辑VD4拆装流程图
  • 总结断路器排故心得


  • 实验后学生能编辑VD4拆装流程图
(1)断路器释能,释能分为两种方式电气释能和手动释能;
电气释能:在断路器储能完成的状态下断开储能回路控制电源,对断路器进行电气合分闸操作,断路器无再储能即可。
手动释能:带合闸闭锁电磁铁的断路器手动释能时,需要打开断路器面端盖,手动解除闭锁电磁铁才能进行合分闸操作,释放储能弹簧能量。
(2)将断路器从开关柜中摇出,放于服务小车上;
(3)服务小车解锁推运至便于操作的位置,关上开关柜断路器室柜门(实际现场需做好警示与隔离);
(4)拆除前端盖:使用十字螺丝刀拆除面盖上部两颗固定螺丝,使用10mm活动扳手拆下面盖下部两颗固定螺丝,将面盖向上提取下断路器面盖;
(5)拆除储能电机:使用内六角扳手拆除电机固定螺栓,拔下电源排插,将储能电机从机构本体上取下;
拆除脱扣线圈系统:使用十字螺丝刀拆除脱扣线圈固定螺栓,将脱扣线圈取下。
(6)拆除操作计数器:用小号一字螺丝刀,拆除操作计数器固定螺栓即可取下操作计数器。
(7)拆除梅花触头:使用小号一字螺丝刀,如图2-8所示分别将靠内的两根紧固弹簧小心取出,无需取下靠外的 弹簧。注意在取出紧固弹簧时,一字刀不要碰到弹簧的连接处,否则可能会使得弹簧断开。安装时按顺序套回即可。

  • 总结断路器排故心得
在进行断路器的排出故障之前,应该熟悉断路器的每个组成部分的功能,熟悉原理结构。额定工作条件和使用范围,当然在排除故障之前还应该检查元器件的好坏。
而熟悉元器件就要求我们去多学习,多收集资料,因为自己不是特别熟悉,所以就需要自己多去问,只要不懂的就需要问,去熟悉每个元器件的性能。
我认为熟悉电气原理图也是很重要的,在排除故障之前,若自己熟悉电路原理图,此处的熟悉电路原理图的是要知道如果那一部分出现故障,那么相应的会出现什么样的现象,这样在排除故障的时候就可以缩小排查时的范围,提高工作效率。
除此之外,还应该熟悉实物,应该对照电路原理图找出对应的元器件,在检查的时候需要细心,逐级检查,避免遗漏。



WinCS软件实验指导
  • 实验目的

1.熟悉WinCS系统硬件使用

2.能初步掌握WinCS软件的编程

  • 概述

WinCS系统是ABB面向电力自动化控制市场的系统,该系统融合传统的自动化系统,并支持多种国际现场总线标准。目前,WinCS系统是一个在设备上、技术上十分成熟、可靠的电力自动化系统。在国内外的各行各业都得到了广泛的应用。

WinCS系统主要组成:WinCS系统硬件和WinCS系统软件,其中系统硬件由控制器和I/O模块组成,软件部分由工程师站软件WinConfig、操作员站软件WinHMI及WinOPC Server软件等组成。

WinCS系统硬件控制介绍:PM683控制器前面板及按键介绍。

CPU模件PM683

1.带标签的LCD显示  2.状态指示灯 3.SD内存卡插槽   4.操作按钮   5.标签固定器
6.电池安装槽

WinCS系统软件介绍:设置软件WinAdmin用于设置计算机IP、ID,以及WinConfig、WinHMI软件的ID地址。编程软件WinConfig用于软件编程及调试,WinHMI用于监控界面。

  • 实验设备

序  号

名 称

数 量

备 注

1

PC

1

联想计算机

2

PM683

1

CPU控制器

3

IES215

1

交换机

4

网络线若干

1

五类双绞线


  • 实验内容

1.检查实验柜的PM683控制器网口是否连接、设备有无外观破损,设备上电,按照实验柜的操作规程操作设备上电、计算机上电。

2. 查看PM683CPU指示灯是否显示正确,LED面板是否显示ID  XX,PWR电源指示灯Run运行指示灯都亮绿色。

3.设置计算机IP地址172.16.1.XX。

4.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的ID地址打开在通用设置中设置A网IP地址子网掩码,B网不需要设置。进入WinConfig资源ID设置中设置资源ID为21 ,进入WinHMI资源ID设置中设置资源ID为22

5.进入WinConfig进行软件编程,打开选择新建项目选择程序保存地址,并命名为nb01,进入软件编辑界面在nb01(项目)右击插入下一级组态CONF确定,名称为nb01(CONF)。

6.在nb01(CONF)右击插入下一级软件和硬件,名称默认:软件Software(SW) 硬件Hardware(HW)点击确认。

7.在Software(SW)右击插入下一级操作员站D-OS,操作员站命名为OS01,完成后在右击插入过程站D-PS过程站命名为PS01。

8.双击Hardware(HW)进入硬件编程界面,在HWSYS(HWSYS) 右击插入下一级WinHMI操作站和WNC680过程站WinControl 680,位置默认。

9.在WNC680(WNC6801) 右击插入下一级PM683CPU模件槽号默认。

10.在WNC680(WNC6801)右击选择资源指定,选择资源PS01。

11.在WinHMI(WinHMI) 右击选择资源指定, 选择资源OS01,点击保存返回主界面。

12.进入网络配置中设置网络地址,工程师站PC的ID为和IP为默认为本机的计算机IP,WNC 680的IP为172.16.1.XX,“XX”为实际的CPU的IP来设置,可以在CPU的面板查看,ID默认为IP地址的最后一位,WinHMI的IP地址为本机的计算机IP,ID为WinAdmin设置的一样。

13.在OS01插入下一级图像显示FGR, 命名为Wincs_FGR确认。

14.双击Wincs_FGR图形显示界面,在图形编辑工具箱中选择“文本显示”,点击画面弹出修改文本对话框,在对话框中输入“ABB智能技术工程中心”确认,当文字显示在画面时按ESC键退出文本编辑界面。

15.右击“ABB智能技术工程中心”文本编辑文本属性,尺寸72,粗体确认。

16.在图形编辑工具箱中选择“文字数字显示”,点击画面选择对应大小的图框确认,将出现参数对话框。

17.选中“显示变量”中下面的红色框,输入LT1001点击确认,将弹出插入新变量属性框,名称不动数据类型选择REAL,注释为液位确认。

18.在参数对话框中选择“通用”的“动作”选项,打开动作类型选择写变量,在写入变量

中写入LT1001.

19.点击“操作”,在写变量动作框中选择“操作”选项,然后在变量文本中填入LT1001,确认。

20.右击文字数字显示选择“文本”,选择文本字体“尺寸”选择为28号字体大小,在文字数字显示旁边添加“%”文本。

21.在图形编辑工具箱中选择“棒图”,点击空白处绘制图框,图框绘制完成后出现参数对话框,在“显示变量”下面的红色框,输入LT1001点击确认。

22.在图形编辑工具箱中选择“椭圆”,点击空白处绘制图框,绘制完成按ESC退出,点击绘制的椭圆在图形编辑工具箱中点击“图形符号”,出现GS动作参数对话框确认。

  • 确认后出现参数对话框,选择“显示”选项,点击“显示”对话框会消失,然后右击椭圆“返回到对象”。

24.在参数对话框中“位指示”“变量/功能的位1”中输入BL001变量确认,出现插入新变量属性选择,过程印象打勾,注释为“开”。

25.选择参数对话框中“显示”,将状态1和状态2两个边缘颜色选择黑色,状态1填充色选择为“信号绿色”,状态2填充色选择为“信号红色”, 选择状态2对象名称按F2打开选择对象选择默认确定。

26.在图形编辑工具箱选择“按钮”,点击空白处绘制“按钮”,进行参数设置。“变量”设置为BL001“数值”设置为1“文本”1写入“开”,“文本”2写入“开”,“文本”2 “显示按下”打勾,“文本”2颜色选择信号红,点击“动作”选项对动作参数进行设置。在动作变量中“动作类型”选择写变量。“写入变量”BL001,打开“写入变量”“操作”进行写变量动作参数设置,“变量”选择固定,“变量文本”写入BL001,“固定数值”写入1确定。

27.选中“按钮”右键复制粘贴按钮,将按钮移动到合适位置,对按钮参数进行设置,“变量”设置为BL001“数值”设置为0“文本”1写入“关”,“文本”2写入“关”,“显示按下”打勾,颜色选择信号绿,点击“动作”选项对动作参数进行设置。在动作变量,中“动作类型”选择写变量。“写入变量”BL001,打开“写入变量”“操作”进行写变量动作参数设置。“变量”选择固定,“变量文本”写入BL001,“固定数值”写入0确定。

28.我们创建了两个变量LT1001(REAL)和BL001(BOOL),但是没有变量进行资源指定,打开变量表选择LT1001和BL001进行资源指定为PS01.

29.完成后右击项目浏览器中nb01(项目)选择检查。在“核对检查错误列表”中提示没有发现错误,即可对程序进行下载及画面显示。

30.点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,在电脑上运行监控软件,返回WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择加载整个站。加载成功后在即可显画面。

31.加载成功后打开,双击Wncs_FGR,出现我们刚才制作的画面。成功后的画面显示如下。

  • 实验报告要求

1.按一定格式完成实验报告。

2.总结编程的基本方法及要点。


  •      总结编程的基本方法要点

WinCS是新一代技术先进,工程高效、扩展开放的混合式过程控制系统。面向混合式自动化需求,帮助用户实现以最优的投资去运行一个安全可靠的DCS系统,以最小的工程成本和最快的速度实施DCS项目,以最小的投资及风险实施DCS系统扩展,更新升级及异构系统集成。WinCS系统软件是集工程项目组态编程、项目调试、过程诊断及实现人机接口(HMI)所有功能的,并集成基于多种国际总线标准的异构通信功能和总线设备管理的统一的软件包。其主要编程步骤如下:

1.检查实验柜的PM683控制器网口是否连接、设备有无外观破损,设备上电,按照实验柜的操作规程操作设备上电、计算机上电。

2. 查看PM683CPU指示灯是否显示正确,LED面板是否显示ID  XX,PWR电源指示灯Run运行指示灯都亮绿色。

3.设置计算机IP地址

4.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的ID地址

5.进入WinConfig进行软件编程,打开Winconfig选择新建项目选择程序保存地址,并给新建的项目命名,后进入软件编程界面,在新建的项目中插入下一级组态CONF

6.此时在新插入的组态中再插入下一级软件和硬件,。

7.在插入的软件中再插入下一级操作站和过程站。

8.双击插入的硬件进入硬件编辑界面,在HWSYS(HWSYS)中再右击插入下一级WinHMI操作站和WNC680过程站。

9.在WNC680(WNC680)中插入下一级PM683CPU模件槽号

10.在WNC680(WNC6801)选择资源指定。

11.在WinHMI(WinHMI) 右击选择资源指定,
12.进入网络配置中设置网络地址

13.在软件操作中插入的操作站插入下一级图像显示FGR, 命名为Wincs_FGR确认。

14.此时在Wincs_FGR中根据自己所需画出电气原理图

15.完成后右击项目浏览器中新建的项目中选择检查。在“核对检查错误列表”中提示没有发现错误,即可对程序进行下载及画面显示。

16.点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,在电脑上运行监控软件,返回WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择加载整个站。加载成功后在即可显画面。






MODBUS通讯在EM400电力仪表上的应用实验指导书

一.工程项目任务

有一个能源监控项目,需要对老式设备的电力参数监控。需要加装电力智能监控仪表,仪表功能要求:1.采集数据包括电压、电流、功率、功率因数、系统频率、有功电度、无功电度等。2.具有一路以上的开关量输入输出功能,可以采集一些非电量信号。3.具有MODBUS通讯功能,能够将电力参数远程传输到能源监控后台系统中实现集中智能监控。用户要求主要设备采用ABB品牌。

二.工程项目任务分析

1.根据项目要求,我们选用了EM400电力智能监控仪表对老式设备进行数据采集。
为什么采用EM400电力智能监控仪表:EM400具有强大的数据采集和处理能力,支持三相三线制和三相四线制可选功能,具有三相电压、三相电流、总有功功率、总无功功率、各相的有功及无功功率、功率因数、各相的功率因数、系统频率、总有功电度、总无功电度、各相的有功电度和无功电度的测量与计算功能(注释:符合项目要求的数据采集功能)。具有2 路继电器控制输出,节点容量5A/30VDC(5A/250VAC),1 路4~20mA 直流变送输出功能,可任意关联电压、电流、功率,有4 路开关量输入功能(注释:符合项目要求具有两路以上的开关量输入输出功能);远程RS-485数字接口通讯(注释:符合项目要求具有MODBUS通讯功能)。最多可记录16 个SOE 事件。可当地查看一条回路及开关的各种电参量、运行状态等;可查看或设定运行参数,进行合、分闸等操作。

三.工程项目任务设计

1.根据项目任务要求设计电气图纸



2.根据项目任务要求配置设备清单

序号

名称

型号

品牌

数量

单位

1

控制器

PM683

ABB

1

2

控制器底座

TB711F

ABB

1

3

锂电池

TA 621

ABB

1

4

MODBUS通信从站

EM400

ABB

1

5

直流电源

CP-E 24/5

ABB

1

6

黄绿相见接地线PE

BVR2.5mm

国产

1

7

二次电缆黑色

BVR1.5mm

国产

1

8

辅材

辅材

国产

1


四.工程项目设备集成

根据电气原理图纸进行设备集成,一次回路接线按照A(黄)、B(绿)、C(红)、N(蓝)标准线进行进行集成,二次回路用黑色1.5mm的线,接地为黄绿线。
图2 正面/背面图
图3 端子定义图图4 三相四线制3CT
根据电气原路图,将A、B、C、N相分别引一路到EM400的4、5、6、7端子,(注释:当电气接线方式为三相四线制,Uln 小于等于450VAC 时,可直接入设备不带PT),将CT电流互感器分别接入EM400的11、12(A相)13、14(B相)15、16(C相)端子,将12、14、16端子串联接地,(注释:电流互感器在运行中二次绕组要接地,是防止在互感器绝缘被击穿后,高压通过互感器串入低压,伤及仪表及运行人员,将互感器的二次一点接地,既不影响设备的正常运行,还保障了人员和设备的安全。电压互感器也是一样的二次绕组要接地)
图5 EM400接线图

五.工程项目程序设计

1.打开PC(计算机)的网络设置查看本机的IP地址设置,选择PC(计算机)任务栏中的网络右击选择打开网络和共享中心,选择更改适配器设置打开,双击以太网进入以太网设置界面,选择Internet协议版本4(TCP/IPv4)设置本机的计算机IP,将计算机IP设置为172.16.1.21,子网掩码设置为255.255.240.0.
2.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的资源ID地址。以管理员身份打开WinAdmin(设置软件)在通用设置中设置A网IP地址子网掩码,B网不需要设置因为我们没有B网。进入WinConfig资源ID设置中设置资源ID为11 ,进入WinHMI资源ID设置中设置资源ID为21。
3.打开进入WinConfig进行软件编程,打开选择新建项目选择程序保存地址,并命名为nb01,进入软件编辑界面在nb01(项目)右击插入下一级组态CONF确定,名称为nb01(CONF)。
4.在nb01(CONF)右击插入下一级软件和硬件,名称默认:软件Software(SW) 、硬件Hardware(HW)点击确认。
5.在Software(SW)右击插入下一级操作员站D-OS,操作员站命名为OS01,完成后在右击插入过程站D-PS过程站命名为PS01。
6.双击Hardware(HW)进入硬件编程界面,在HWSYS(HWSYS) 插入下一级WinHMI操作站和WNC680过程站WinControl 680,位置默认设置,构建软件所对应的硬件。
7.在WNC680(WNC6801) 插入下一级PM683CPU模件,槽号默认。
8.右击S;P PM683(PM683_1_P)插入MODM_DEV Modbus主站。
9.右击Modbus 主站接口 MODM_DEV参数设置,组帧:RTU,模式:RS-485,波特率:9600Bit/s,停止:1位,校验:无,设置完成后确认,点击返回主界面并保存。
10.在WNC680(WNC6801)右击选择资源指定,选择资源PS01;在WinHMI(WinHMI) 右击选择资源指定, 选择资源OS01,保存返回软件编辑界面。
11.右击PS01(WNC680)下面的任务列表,PS01.USRTask(任务列表)插入下一级,默认任务TASK,名称默认确认。
12.右击PS01.USRTask(任务列表)下面PS01USRTask(任务)(PLC模式)插入下一级程序列表PL,名称默认确认。
13.右击PS01USRTask(任务)(PLC模式)下面的PS01USRTask(PL)(启动)插入下一级FBD程序FBD,名称命名为EM400确认。
14.右击空白处选择“块”中的“Modbus主站”中的“读寄存器-16”功能块,打开功能块,命名为EM400_1,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面,选择标签MODM_1_4_1, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:100,选择03功能码保持寄存器,计数为:14,确认。
通讯地址表
地址
类型
名称
寄存器
40100
RO
线电压 Uab
1
40101
RO
线电压 Ubc
1
40102
RO
线电压 Uca
1
40103
RO
保留
1
40104
RO
相电压 Uan
1
40105
RO
相电压 Ubn
1
40106
RO
相电压 Ucn
1
40107
RO
保留
1
40108
RO
电流 Ia
1
40109
RO
电流 Ib
1
40110
RO
电流 Ic
1
40111
RO
保留
1
40112
RO
保留
1
40113
RO
频率(F)
1





15.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为EM400_Uab确认,设置变量属性,数据类型选择为WORD,资源选择PS01,过程印象打钩确认。
16.将EM400_Uab和EM400_1模块的R01相连将,同样的方法新建EM400_Ubc、EM400_Uca、EM400_Uan、EM400_Ubn、EM400_Ucn、EM400_F根据通讯地址表分别连接到EM400_1模块的对应引脚上。
17.右击空白处选择“块”中的“Modbus主站”中的“读线圈-8”功能块,打开功能块,命名为EM400_2,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面,选择标签MODM_1_4_1, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:100,选择02功能吗输入状态,计数为:1,确认。
通讯地址表
地址
类型
名称
寄存器
10100
RO
DI1
1
10101
RO
DI2
1
10102
RO
DI3
1
10103
RO
DI4
1

18.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为EM400_DI1确认,设置变量属性,数据类型选择为BOOL,资源选择PS01,过程印象打钩确认。
19.右击空白处选择“块”中的“Modbus主站”中的“写线圈-1”功能块,打开功能块,命名为EM400_3,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面,选择标签MODM_1_4_1, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:10,计数为:1,确认。
通讯地址表
地址
类型
名称
寄存器
00010
RW
DO1
1
00011
RW
DO2
1

20.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为EM400_DO1确认,设置变量属性,数据类型选择为BOOL,资源选择PS01,过程印象打钩确认。
21.右击OS01插入一个图形显示FGR,命名为:EM400_FGR。
22.双击EM400_FGR进入编辑界面,在图形编辑工具箱选择“文本”输入“EM400电力智能仪表”并调整字体大小。
23.在图像编辑工具中选择“文字数字显示”。点击界面空白处绘制“文字数字显示”图框大小,在弹出的参数界面中选择显示变量按F2,出现选择变量/元件选择EM400_Uab,点击确认。
24.同样的操作方法将遥测变量EM400_Ubc、EM400_Uca、EM400_Uan、EM400_Ubn、EM400_Ucn、EM400_F遥信变量EM400_DI1添加完毕。

图29 编辑变量文本
25.在图像编辑工具中选择“文字数字显示”。点击界面空白处绘制“文字数字显示”图框大小,在弹出的参数界面中选择显示变量按F2,出现选择变量/元件选择EM400_DO1。
26.选择通用动作,在动作类型中选择写变量,写入变量EM400_DO1,进入操作参数设置,在变量动作中的选择操作,在变量文本中写入EM400_DO1,确认。
  •   在画面中画出EM400的通讯原理图。
图30 EM400通讯原理图
28.进入网络配置中设置网络地址,工程师站PC的ID为和IP为默认为本机的计算机IP,WNC 680的IP为172.16.1.XX,“XX”为实际的CPU的IP来设置,可以在CPU的面板查看,ID默认为IP地址的最后一位,WinHMI的IP地址为本机的计算机IP,ID为WinAdmin设置的一样。

29.右击nb01(项目)选择检查。在“核对检查错误列表”中提示没有发现错误,即可对程序进行下载及画面显示。

六.工程项目出场调试

1.根据电气原理图检查电气设备接线是否有误,连接处是否牢固,线径是否符合要求,接地是否规范.
2.用万用表检查380V线路的A相、B相、C相、N相是否相见间短路,220V线路的L、N零火是否短路,24直流线路正负是否短路,380V线路、220V线路、24直流线路是否连通。
3.设备上电,根据先380V、220V线路、24直流线路依次给设备供电,每合一个开关先观察设备工作是否正常,所有设备全部正常之后再合下一个开关,全部上电正常之后对设备进行调试。
4.对PM683控制器需要设备IP地址。
a.PM683控制器在第一次使用时没有任何有效的IP参数(例如IP地址、子网掩码和默认网关),当控制器初次上电启动时将等待IP参数设置,在LCD显示屏上显示信息“IP Addr”。
b.用户可以在从172.16.1.1到172.16.1.64的范围内设置IP地址。子网掩码设置为信息出现。在信息“IP Addr”显示在LCD上后,按照以下步骤进行设定。
c.按下“OK”按钮。LCD显示变为“_ _ _”;
使用箭头按钮“↑”或者“↓”改动IP地址,设置的地址需要在上面提到的地址范围内。IP地址的最后一位显示在LCD显示屏上。此过程中按下“ESC”按钮可以在任何时候打断。   
d.这样LCD上面显示信息“IP Addr”;
在设置好IP地址后,按下“OK”按钮确认。LCD上面再次显示信息“IP Addr”;
e.使用箭头按钮“↑”或者“↓”选择是否保存设置的IP地址。LCD显示信息“Save”。指定完IP地址后,LCD显示切换为“Start”;
PM683控制器IP地址设置流程如图27 IP地址设置所示。
5.对EM400电力智能仪表进行现场通讯设置,同时按键进入EM400表的设置界面。

6.按键输入密码0000,按进入通讯参数设置界面,按选择需要设置参数,当数字出现闪动代表参数可以设置,按键设置参数,如图参数是已经设置好了从站地址为1,波特率9600Bit/s,8位数据位1位停止位无校验,我们同时按同出设置界面。

7.硬件设备设置完成后,需要建立PM683控制器和工程师站PC的网络连接,用网线连接起来,打开程序全部检查一下,点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,然后在电脑界面中打开WinHMI程序,返回操作系统。
8.打开WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择分别加载整个站
9.加载成功后打开WinHMI软件界面,点击用户画面再用户画面显示中选择PSE_FGR打开,出现我们刚才制作的画面,成功后的画面显示如下。
注释:为什么遥测的数据和实际的数据不符合,由于我们通讯是直接采集了EM400的数据,还需要经过数据处理才是实际数值,处理公式
电压:U=(Ai/10)×(PT1/PT2),Ai=无符号整数,单位 V。(PT1=PT1=220)
电流:I=(Ai/1000) ×(CT1/CT2),Ai=无符号整数,单位 A。(CT1=30\CT2=5)
有功功率:P=Ai×(PT1/PT2)×(CT1/CT2),Ai=有符号整数,单位 W。
无功功率:Q=Ai×(PT1/PT2)×(CT1/CT2),Ai=有符号整数,单位 Var。
视在功率:S=Ai×(PT1/PT2)×(CT1/CT2),Ai=无符号整数,单位 VA。
功率因数:PF=Ai /1000,Ai=有符号整数,无单位。
频率:F=Ai/100, Ai=无符号整数,单位 Hz。
10.在WinHMI软件界面操作遥控EM400_DO1置为TRUE,点击EM400_DO1出现选择对象,选择TRUE,按回车,如要置为FALSE, 点击EM400_DO1出现选择对象,选择FALSE,按回车,由于我们的遥控EM400_DO1和遥信EM400_DI1,我们可以观察EM400_DI1的变化。

七.工程项目发货

根据合同条款以及用户的地址安排物流发货。

八.工程项目现场服务

根据用户现场情况进行现场工程服务,工作内容:1.陪同用户对设备进行验货并签署发货清单2.指导用户安装设备并指导其对设备供电3.根据现场情况对设备进行调试,根据用户的要求及现场情况对程序进行调整4.调试完成设备达到用户的需求后对用户进行设备应用培训,5培训完成后和用户签署验收报告。

九.工程项目思考分析

1.如何根据用户的要求设计电气原理图
2.EM400电力智能仪表应用范围的
3.通过MODBUS通讯采集数据的好处
4.扩展用MODBUS通讯采集B21的电能数据



1.如何根据用户的要求设计电气原理图
答:根据客户的需求确定电力拖动方案和控制方案后,此时就可以根据所确定的方案来设计电气原理图,因为电气原理图是电力拖动方案和控制方案的具体化,且电气控制原理图的设计没有固定的方式和模式,主要的目的是只要设计出合理的,性价比高的电气控制原理图。
设计出电气原理图时和用户进行沟通,检查是否有哪些地方是需要修改的。再进一步对电气原理图完善。
  一般电气原理图的设计应该满足以下要求:
  • 应满足工艺的要求,在电气设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解,并在次基础上来考虑控制方式,启动、反向、制动及调速的要求,设计各种连锁及保护装置。
  • 控制电路电源种类与电压数值的要求
对于比较简单的控制电路,往往采用交流380V或220V电源,不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路,应采用控制电源变压器,将控制电压降到110V或48V、24V。对于控制比较频繁的直流电力传动的控制电路,常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路,常采用24V直流电源供电。
  • 确保电气控制电路工作的可靠性和安全性
①电器元件的工作要稳定可靠,符合使用环境条件,并且动作时间的配合不致引起竞争。
②电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定
  • 应具有必要的保护环节
控制电路在事故的情况下,应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全,并能有效控制事故的扩大。所以,在控制电路中应采取一定的保护措施,必要时还可以设置相应的指示信号。
  • 操作、维修方便
控制电路应从操作与维修人员的工作出发,力求操作简单、维修方便。
  • 控制电路力求简单、经济
在满足工艺要求的前提下,控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路,缩减电器的数量,采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。


2.EM400电力智能仪表应用范围
答:EM400具有强大的数据采集和处理能力,支持三相三线制和三相四线制可选功能,具有三相电压、三相电流、总有功功率、总无功功率、各相的有功及无功功率、功率因数、各相的功率因数、系统频率、总有功电度、总无功电度、各相的有功电度和无功电度的测量与计算功能(注释:符合项目要求的数据采集功能)。具有2 路继电器控制输出,节点容量5A/30VDC(5A/250VAC),1 路4~20mA 直流变送输出功能,可任意关联电压、电流、功率,有4 路开关量输入功能(注释:符合项目要求具有两路以上的开关量输入输出功能);远程RS-485数字接口通讯(注释:符合项目要求具有MODBUS通讯功能)。最多可记录16 个SOE 事件。可当地查看一条回路及开关的各种电参量、运行状态等;可查看或设定运行参数,进行合、分闸等操作。
可应用于中、低压变配电自动化、智能型开关柜、负控系统、工业自动化、楼宇自动化、能源管理系统。


3.通过MODBUS通讯采集数据的好处
答:Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
Modbus具有以下几个特点:
(1)标准、开放,用户可以免费、放心地使用Modbus协议,不需要交纳许可证费,也不会侵犯知识产权。
(2)Modbus可以支持多种电气接口,如RS-232、RS-485等,还可以在各种介质上传送,如双绞线、光纤、无线等。
(3)Modbus的帧格式简单、紧凑,通俗易懂。用户使用容易,厂商开发简单。

电机直接启动实验指导书

一.工程项目任务

矿区运煤场输送带需要做一台控制柜控制皮带电机,电机功率为7.5kw,控制方式为中央控制室远程控制,用户要求控制柜主要设备品牌为ABB.

二.工程项目任务分析

1.7.5kw电机需要选用什么样的控制方式:电机控制方式有直接启动、星三角降压启动、软启控制、变频控制。交流电动机在全压直接启动时,启动电流会达到额定电流的4-7倍,当电机的容量相对较大时,该起动电流会引起电网电压的急剧下降,影响同电网其它设备的正常运行。10kw以下的交流电机可直接启动,10kw以上的电机需要采用星三角降压启动由于启动电流太大,软启控制是一种新型的电机减压启动方式不仅有减压启动而且还有一些保护功能,变频控制能够对电机进行调试适合一些调速的场合如恒牙供水系统。
2.设备选型:交流接触器、热继电器、微断、一次电缆。7.5kw电机的额定工作电流在7.5*2=15A,启动电流约为额定电流的2倍以上15*2>30A,接触器最低的额定电流可以选择20A,如果电机频繁启动20A的接触器损耗很快,建议选择额定电流在30A以上。热继电器主要是保护电机过载保护,故额定电流必须比电机额定电流,热继电器的额定电流可以在16A到18A之间。空气开关应选在电流两倍以上,即32A或者40A。电缆根据实际,电流密度在4A/平方毫米,需选实际4平方毫米满载电流,考虑大多数厂家线规都不足量不达标,所以应选6平方毫米铜线为佳。
3.扩展资料空气开关:又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。接触器:接触器分为交流接触器(电压AC)和直流接触器(电压DC),它应用于电力、配电与用电场合。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。热继电器:是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。

三.工程项目任务设计

1.根据项目任务要求设计电气图纸

图1 直启电气控制原理图
2.根据项目任务要求配置设备清单

序号

名称

型号

品牌

数量

单位

1

控制器

PM683

ABB

1

2

控制器底座

TB711F

ABB

1

3

锂电池

TA 621

ABB

1

4

IO模块

DC632

ABB

1

5

8路开关量输入端子板

TB611D

ABB

1

6

8路开关量输出端子板

TB622D

ABB

1

7

编程软件

Wincs V3.1

ABB

1

8

交流接触器

AX30-30-10

ABB

1

9

微断

S203-D32

ABB

1

10

热继电器

TA25DU-M

ABB

1

11

直流电源

CP-E 24/5

ABB

1

12

一次电缆A(黄)B(绿)C(红)N(蓝)

BVR6.0mm

国产

1

13

黄绿相见接地线PE

BVR10mm

国产

1

14

二次电缆黑色

BVR1.5mm

国产

2

15

辅材

辅材

国产

1

16

柜体

800*600*1200(cm)

国产

1



四.工程项目设备集成

根据电气原理图纸进行设备集成,一次回路接线按照A(黄)、B(绿)、C(红)、N(蓝)标准线进行进行集成,二次回路用黑色1.5mm的线,接地为黄绿线。
接触器L1、3L2、5L3是接触器电源侧,接三相电源接ABC。2T1、4T2、6T3是负载侧接负载接交流电机的U、V、W。A1、A2为交流线圈通220ACV接触器吸合,用于控制接触器的合分,13(NO)、14(NO)为交流接触器反馈信号点,用于反馈接触器状态。
图2 交流接触器电气接线图图3 热继电器电气接线图

热继电器L1、3L2、5L3是热继电器电源侧,接三相电源接ABC。2T1、4T2、6T3是负载侧接负载接交流电机的U、V、W。95、96、97、98为热继电器的常开常闭触电,当电动机过载的时候热继电器的常开变成常闭,常闭变常开,可以接在电机控制回路中过载时候使控制回路断开保护电机,也可以接到指示灯中作为一个告警信号。

交流接触器的控制线圈需要供220ACV故将TB622D的A1B1C1调整为湿节点(有源点)控制。
图4 TB622D干/湿点设置

                     
图5 TB622D端子接线图图6 TB611D端子接线图

五.工程项目程序设计

1.打开PC(计算机)的网络设置查看本机的IP地址设置,
2.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的资源ID地址。
3.打开进入WinConfig进行软件编程,打开选择新建项目选择程序保存地址,并命名为nb01,进入软件编辑界面在nb01(项目)右击插入下一级组态CONF确定,名称为nb01(CONF)。
4.在nb01(CONF)右击插入下一级软件和硬件,名称默认5.在Software(SW)右击插入下一级操作员站D-OS,操作员站命名为OS01,完成后在右击插入过程站D-PS过程站命名为PS01。
6.双击Hardware(HW)进入硬件编程界面,在HWSYS(HWSYS) 插入下一级WinHMI操作站和WNC680过程站WinControl 680,位置默认设置,构建软件所对应的硬件。
7.在WNC680(WNC6801) 插入下一级控制器PM683模件和CM672 Profibus模块,槽号默认,构建好了硬件里面的控制器型号以及PROFIBUS总线的主站模块。
8.在WNC680(WNC6801)右击选择资源指定,选择资源PS01;在WinHMI(WinHMI) 右击选择资源指定, 选择资源OS01,保存返回软件编辑界面。
9.右击PS01 WNC 680 (WNC6801)插入新对象,选择DC632确认,插入摸件默认确认。
10.右击S:L1 DC 632(DC632_1_L1)选择I/O编辑,选择“输入”“I0变量”输入:ZQ_Run,“过程映象”打勾,“注释”运行指示。
11.根据电气控制原理图分别在输入和输出填入对应的I/O变量如图所示,完成之后点击保存并返回到软件编程界面。
12.右击PS01(WNC680)下面的任务列表,PS01.USRTask(任务列表)插入下一级,默认任务TASK,名称默认确认。
13.右击PS01.USRTask(任务列表)下面PS01USRTask(任务)(PLC模式)插入下一级程序列表PL,名称默认确认。
14.右击PS01USRTask(任务)(PLC模式)下面的PS01USRTask(PL)(启动)插入下一级LD程序LD,名称命名为直接启动确认。
15.双击打开直接启动程序编辑界面,右击添加梯形图元素的触点添加变量ZQ_START设置变量属性,编辑一个单DO的电机控制程序。
16.在OS01插入下一级图像显示FGR,并命名为直接启动_FGR确认。
23.双击直接启动_FGR图形显示界面,在菜单栏中选择宏(M)的库功能,选择加载找到存放的宏库加载进来。
24.加载成功之后会在软件的菜单栏中增加一个宏库功能组,在制作画面的时候可以选择宏的画图,在宏库中选择我们需要的宏左击在画面中,对应的宏模型就可以引用出来。
25.带变量的图形宏引用,引用Z              Q图形宏,需在画面中选择该宏在宏菜单中选择分解,才能进行变量的添加。

26.按照图形要求制图,并引用变量。

26 图形画面
27.进入网络配置中设置网络地址,工程师站PC的ID为和IP为默认为本机的计算机IP,WNC 680的IP为172.16.1.XX,“XX”为实际的CPU的IP来设置,可以在CPU的面板查看,ID默认为IP地址的最后一位,WinHMI的IP地址为本机的计算机IP,ID为WinAdmin设置的一样。
28.右击nb01(项目)选择检查。在“核对检查错误列表”中提示没有发现错误,即可对程序进行下载及画面显示。
  • 工程项目出场调试
1.根据电气原理图检查电气设备接线是否有误,连接处是否牢固,线径是否符合要求,接地是否规范.
2.用万用表检查380V线路的A相、B相、C相、N相是否相见间短路,220V线路的L、N零火是否短路,24直流线路正负是否短路,380V线路、220V线路、24直流线路是否连通。
3.设备上电,根据先380V、220V线路、24直流线路依次给设备供电,每合一个开关先观察设备工作是否正常,所有设备全部正常之后再合下一个开关,全部上电正常之后对设备进行调试。
4.对PM683控制器需要设备IP地址。
5.硬件设备设置完成后,需要建立PM683控制器和工程师站PC的网络连接,用网线连接起来,打开程序全部检查一下,点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,然后在电脑界面中打开WinHMI程序,返回操作系统。
6.打开WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择分别加载整个站
7.加载成功后打开WinHMI软件界面,点击用户画面再用户画面显示中选择直接启动_FGR打开,出现我们刚才制作的画面,成功后的画面显示如下。

33 用户画面效果
8.对程序功能进行测试,电机停止时面板的停止指示灯是否亮红色,按下启动按钮运行指示灯亮绿色,停止指示灯灭。

     

34 用户画面现场总线启动操作35 用户画面现场总线启动效果

七.工程项目发货

根据合同条款以及用户的地址安排物流发货。

八.工程项目现场服务

根据用户现场情况进行现场工程服务,工作内容:1.陪同用户对设备进行验货并签署发货清单2.指导用户安装设备并指导其对设备供电3.根据现场情况对设备进行调试,根据用户的要求及现场情况对程序进行调整4.调试完成设备达到用户的需求后对用户进行设备应用培训,5培训完成后和用户签署验收报告。

九.工程项目思考分析

1.如何根据用户的要求设计电气原理图


1.如何根据用户的要求设计电气原理图
  答:根据客户的需求确定电力拖动方案和控制方案后,此时就可以根据所确定的方案来设计电气原理图,因为电气原理图是电力拖动方案和控制方案的具体化,且电气控制原理图的设计没有固定的方式和模式,主要的目的是只要设计出合理的,性价比高的电气控制原理图。
设计出电气原理图时和用户进行沟通,检查是否有哪些地方是需要修改的。再进一步对电气原理图完善。
  一般电气原理图的设计应该满足以下要求:
  • 应满足工艺的要求,在电气设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解,并在次基础上来考虑控制方式,启动、反向、制动及调速的要求,设计各种连锁及保护装置。
  • 控制电路电源种类与电压数值的要求
对于比较简单的控制电路,往往采用交流380V或220V电源,不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路,应采用控制电源变压器,将控制电压降到110V或48V、24V。对于控制比较频繁的直流电力传动的控制电路,常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路,常采用24V直流电源供电。
  • 确保电气控制电路工作的可靠性和安全性
①电器元件的工作要稳定可靠,符合使用环境条件,并且动作时间的配合不致引起竞争。
②电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定
  • 应具有必要的保护环节
控制电路在事故的情况下,应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全,并能有效控制事故的扩大。所以,在控制电路中应采取一定的保护措施,必要时还可以设置相应的指示信号。
  • 操作、维修方便
控制电路应从操作与维修人员的工作出发,力求操作简单、维修方便。
  • 控制电路力求简单、经济
在满足工艺要求的前提下,控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路,缩减电器的数量,采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。

PSE软起动器实验指导书

一.工程项目任务

某雨水泵站新增加了一台37kw的潜水泵,需要配套一台潜水泵控制柜,甲方要求水泵通过软启动器控制,软启动器前端需加装快速熔断器,为了满足数字智能化泵站的要求需要采集水泵的运行参数,因此软启动器采用现场总线方式控制,不仅可以控制软启动器启动和停止,还可以采集水泵的运行参数,为了防止当总线通讯故障时有备用控制方式,故设计一种备用控制方式用软启动器自身的电气控制。

二.工程项目任务分析

1.为什么37kw水泵需要软启动器控制:交流电动机在全压直接启动时,启动电流会达到额定电流的4-7倍,当电机的容量相对较大时,该起动电流会引起电网电压的急剧下降,影响同电网其它设备的正常运行。电流计算P=√3*U*I*COSφ,电机功率因素默认为0.85,I=P/(√3*U*COSφ)=70.3A。37kw水泵的额定电流I=70A,启动电流在280A-490A会严重影响电网电压。
2.为什么用软启动器:自耦变压器降压启动在电机启动的初期先给它加上为额定电压60%到80%的一个电压,先让其运动起来,当转动起来以后,再给他切换到额定电压下工作,这就是一个简单的软启动过程,而软启动器要比自耦变压器降压启动要先进些,其原理都是一样的,软启动器给电动机的电压时从0逐渐到额定电压的,他的启动过程更为平滑,启动效果更好,对电网冲击和对绕组的伤害也是最小的,要优于自耦变压器降压启动。优势:(a)减低电机的启动电流,减少配电容量。(b)减小起动应力,延长电动机及相关设备的使用寿命。(c)平稳的起动和软停车避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应。(d)它能无阶跃地平稳起动/停止电机,避免因采用直接起动、星/三角起动、自耦减压起动等传统起动方式起动电机而引起的机械与电气冲击问题。
3.什么要在软启动器前加快速熔断器:软启动器不具备快速分断能力,需要靠断路器进行分断。快熔的分断速度远远大于断路器。一旦发生短路时由于断路器的短路特性决定它不能够在极短的时间内分断短路电流,但软启动器内部的可控硅对短路电路不具备过载保护功能,在短路电流没有立即切断之前可控硅可能就已经击穿了。断路器的跳闸速度是毫秒(ms)级,相对较慢,某些对截断速度要求高的场合不适用;熔断器的熔断速度是微秒(μs)级,远远快于断路器,适用于有快速截断要求的场合。快熔的熔断速度>可控硅的熔断速度>断路器的保护速度。为了保护可控硅,必须配备快熔。
4.为什么用现场总线控制:现场总线可以从设备得到诊断、维护和管理信息。其发展的初衷是用数字通信代替一对一的I/O连接方式,把数字通信网络延伸到工业现场。现场总线系统的接线十分简单,一条电缆上通常可挂接多个设备,因此大大减少电缆、端子、槽盒、桥架的用量,减少了连线设计与接头校对的工作量。可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围,不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展,使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。本工程我们选用ROFIBUS-DP现场总线方式。
5.为什么选用PM63控制器、CM672总线模块和Wincs编程软件:CM672模块具有作为PROFIBUS主站功能,但是不具备通讯数据运算功能以及和编程软件通讯功能,故需要和PM683控制器配合使用,Wincs系统属于编程软件所有的程序编辑和画面制作都需要在这个软件上完成。
6.为什么选用DC632模块、TB611D和TB622D端子板:由于我们还需要对软启动器进行电气控制,故我们需要有开关量输入输出模块,DC632为前16路开关量输入后16路为开关来那个输出模块,TB611D为8路开关量输入端子板与DC632配合并保护模块防止高电压或者大电流烧坏模块通道,TB622D端子板为8路开关量输出端子板由于DC632的DO输出容量比较小而且只能输出直流,故通过TB622D可以扩大输出容量还可以输出交流并能够隔离高电压和大电流。

三.工程项目任务设计

1.根据项目任务要求设计两种不同的控制方式电气图纸    
图1 软启动电气控制原理图图2 软启动现场总线控制原理图
2.根据项目任务要求配置设备清单

序号

名称

型号

品牌

数量

单位

1

控制器

PM683

ABB

1

2

控制器底座

TB711F

ABB

1

3

锂电池

TA 621

ABB

1

4

PROFIBUS主站模块

CM672

ABB

1

5

编程软件

Wincs V3.1

ABB

1

6

软启动器

PSE18

ABB

1

7

通讯底座模块

PS-FPBA

ABB

1

8

PROFIBUS从站模块

PDP22-FBP-200

ABB

1

9

微断

S203-D10

ABB

1

10

直流电源

CP-E 24/5

ABB

1

11

一次电缆A(黄)B(绿)C(红)N(蓝)

BVR16.0mm

国产

1

12

黄绿相见接地线PE

BVR10mm

国产

1

13

二次电缆黑色

BVR1.5mm

国产

1

14

PROFIBUS DP总线接头

PROFIB/SC2

国产

2

15

PROFIBUS DP总线电缆

6XV1830-0EH10

国产

1

16

辅材

辅材

国产

1

17

柜体

800*600*2200(cm)

国产

1


四.工程项目设备集成

根据电气原理图纸进行设备集成,一次回路接线按照A(黄)、B(绿)、C(红)、N(蓝)标准线进行进行集成,二次回路用黑色1.5mm的线,接地为黄绿线。
图3 PSE软启动面板介绍图4 PSE软启动电气控制原理图

根据电气原路图,一次回路:1L1、3L2、5L3一次进线接线接快熔,2T1、4T2、6T3一次出线接线接电机,其中A和C线接可控硅。二次控制回路:反馈信号3号端子为公端,4号端子为常开运行反馈,5号端子为常开全压反馈,6号端子为常闭故障反馈,7号端子为常开故障反馈;信号控制8号端子为常开启动,9号端子常闭停止,10号端子常开复位,11和12端子公共端,为干节点(无源点)信号。
将TB622D的A6B6C6、A7B7C7、A8B8C8调整为干节点(无源点)控制。

五.工程项目程序设计

1.计算机IP配置:

2.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的资源ID地址:
3.创建新的工程:
4.搭建工程构架:

(一)PSE软启动器电气控制实验
1.搭建工程构架:
2.插入硬件设备:
3.插入DC模块:

4.对DC模块I/O编辑:

5.对DC模块I/O编辑:根据要求软启动器电气控制原理图分别在输入和输出填入对应的I/O变量如图所示(变量声明见下表),完成之后点击保存并返回到软件编程界面。
序号
DI/DO
变量声明
描述
1
输入I5
PSEX_Run
运行指示
2
输入I6
PSEX_TOR
全压指示
3
输入I7
PSEX_Fault
故障指示
4
输出C21
PSEX_Start
启动控制
5
输出C22
PSEX_Stop
停止控制
6
输出C23
PSEX_Reset
复位控制

DI/DO控制输入输出变量表
8.创建程序任务
6.创建程序任务:右击PS01.USRTask(任务列表)下面PS01USRTask(任务)(PLC模式)插入下一级程序列表PL,名称默认确认。
7.创建程序任务:右击PS01USRTask(任务)(PLC模式)下面的PS01USRTask(PL)(启动)插入下一级FBD程序FBD,名称命名为PSE软启动器确认。
8.按钮触发信号编程:双击打开PSE软启动器程序编辑界面,鼠标右击程序编辑窗口空白部分,选择“块”、“开关量控制”、单击“定时器,开关延迟”选项,在空白处再次单击鼠标左键,在程序中插入一个“定时器,开关延迟”功能块。
9按钮触发信号编程:双击“定时器,开关延迟”功能块,在“名称”栏中填入功能块名称为TONOF1(可自由命名),在“打开时间”栏中将延迟时间修改为3s,修改完成后点击“确认”按钮关闭功能块。
10.按钮触发信号编程:鼠标右击程序编辑窗口空白部分,选择“变量”,单击“读”选项,在空白处再次单击鼠标左键,在程序中插入一个输入变量窗口。
11.按钮触发信号编程:双击变量窗口,按键盘F2键,弹出变量库,在变量库中找到之前声明的控制软启动器启动命令变量“PSEX_Start”,点击“确认”选项完成变量的插入。
12.按钮触发信号编程:鼠标右击程序编辑窗口空白部分,选择“画线”,将插入的“PSEX_Strat”变量与“TONOF1”功能块“IN”输入引脚进行连接。(操作方式:点击画线后,点击变量引脚,鼠标移到功能块IN引脚处再次单击鼠标左键,完成后按“Esc”键退出画线功能)
13.按钮触发信号编程:重复步骤24,完成“OUT”输出引脚的变量关联。
14.按钮触发信号编程:重复步骤20至25,完成停止命令和复位命令程序的编辑。
15.操作员界面编辑:在OS01插入下一级图像显示FGR,并命名为PSE_FGR1确认。
16.导入绘制界面所需的宏库:鼠标点击选中“Software”点击菜单栏“编辑”,选择“导入块”,点击“PSE宏库”,选择“打开”完成宏库的导入。
17.将宏库拖动至项目列表中:点击“P-MA”前面的“-”符号,将整个宏库拖动至“Software”下,点击确认。
`   18..界面编辑插入所需的宏块:双击打开“PSE_FGR1”图形显示窗口,在“图形编辑工具箱”中找到“宏”(如果没有图形编辑工具箱的可在选项-工具箱进行添加),点击“宏”,选择需要的宏块,点击“确认”,在编辑窗口任意处单击鼠标,完成宏块的插入。
19..界面编辑完成软启动器控制线路图。
图39界面图
20.界面编辑插入控制面板并填入对应的变量:插入“PSE-DI控制面板”,双击打开面板编辑界面,选择点击“启动-指示”,在“数值”栏中按“F2”键打开填写变量功能,再次按“F2”键,打开变量库,在变量库中找到声明的“启动指示”变量“PSEX_Run”,单击“确认”完成“启动-指示”显示功能变量的输入。按照此步骤依次完成其余变量的填入。

21.界面编辑完成面板变量填写:分别完成其它功能所需变量的填写。
      
41编辑宏块面板                                             41操作界面

22.界面编辑调整布局:将编辑好的面板进行位置调整。
23.进入网络配置中设置网络地址:工程师站PC的ID为和IP为默认为本机的计算机IP,WNC 680的IP为172.16.1.XX,“XX”为实际的CPU的IP来设置,可以在CPU的面板查看,ID默认为IP地址的最后一位,WinHMI的IP地址为本机的计算机IP,ID为WinAdmin设置的一样。
24.程序错误检查

25联机调试:确定没有问题后可进行程序下载联机调试,步骤参考“工程项目出场调试”。

(二)PSE软启动器总线控制实验
  • 添加Profibus通讯模块“CM672”:打开硬件编辑右击“PS01 WNC 680(WNC6801)”,插入“CM672”模块。
2.导入GSD文件:点开 “PS01 WNC680(WNC6801)”的下拉菜单,右击“CM672 (CM672_1_C1)”插入“PROFI_M_672 Profibus主站”确认。
3.选择软启动类型:右击Node:1,右击插入的模件选择“PSE”插入,插入完成后关闭窗口。
4.对软启动器I/O编辑:右击Mod.Addr,右击选择I/O编辑。
5.对软启动器I/O编辑:选择“输入I/O编辑”界面,右击插入元素,出现输入数据弹出框,点击M1E2_1_0右击Byte0,选择插入BOOL中的Bit0。
  •     对软启动器I/O编辑:根据PSE输入变量表,同样的操作插入各个变量,并填写变量和注释,确认保存。
序号
开关量输入
数据类型
数据
变量声明
描述
1
0
0
BOOL
Reserved保留


2

1
BOOL
Stop
PSE_Stop
停止
3

2
BOOL
Run
PSE_Run
运行
4

3
BOOL
Reserved保留


5

4
BOOL
Reserved保留


6

5
BOOL
Auto mode *
PSE_Mode
就地/远程
7

6
BOOL
Fault
PSE_Fault
故障
8

7
BOOL
Reserved


9
1
8
BOOL
Reserved


10

9
BOOL
DI_FBP_Trip

开关量输入故障信号
11

10
BOOL
DI_FBP_Local

开关量输入手自动信号
12

11
BOOL
DI_Start

控制信号启动
13

12
BOOL
DI_Stop

控制信号停止
14

13
BOOL
DI_Reset

控制信号复位
15

14
BOOL
TOR
PSE_TOR
全压启动
16

15
BOOL
Ready to start
PSE_Ready
准备起动

输入信号地址表1

序号
模拟输入
数据类型
数据
变量声明
描述
1
0
WORD
Motor current in % of Ie
(0%-800%)电动机电流
PSE_Le
Value = 1   1 %
2
1
WORD
Thermal load in % of trip
temp (0%-100%)热负荷
PSE_Temp
Value = 1   1 %
3
2
WORD
Phase current L1相电流
PSE_L1
Value = 1   1 A
4
3
WORD
Phase current L2相电流
PSE_L2
Value = 1   1 A
5
4
WORD
Phase current L3相电流
PSE_L3
Value = 1   1 A
6
5
WORD
Max phase current最大相电流
PSE_Imax
Value = 1   1 A
7
6
WORD
Measured frequency频率测量值
PSE_HZ
Value = 1 1 Hz
8
7
WORD
Measured CosPhi测量CosPhi
PSE_CosPhi
Value = 100   1
9
8
WORD
Output voltage in % of max
voltage输出电压最大
PSE_Umax
Value = 1 1 %
10
9
WORD
Counted  of starts

Value = 1 100
11
10
WORD
Run time
PSE_Runtime
Value = 1 10 hours

输入信号地址表2

序号
开关量输出
数据类型
数据
变量声明
描述
1
0
0
BOOL
Reserved


2

1
BOOL
Stop
PSE_Stop
停止命令
3

2
BOOL
Start
PSE_Strat
启动命令
4

3
BOOL
Reserved


5

4
BOOL
Reserved


6

5
BOOL
Auto mode
PSE_Auto
模式切换
7

6
BOOL
Fault reset
PSE_Reset
故障复位
8

7
BOOL
Reserved


9
1
8
BOOL
Reserved


10

9
BOOL
Reserved


11

10
BOOL
Reserved


12

11
BOOL
Reserved


13

12
BOOL
Reset active diagnostics

诊断
14

13
BOOL
Spare


15

14
BOOL
Spare


16

15
BOOL
Spare



出信号地址表1

  • 按钮触发程序编辑:根据实验(一),在“PSE软启动器(FBD)”程序编辑窗完成实验(二)所需的按钮触发程序。
50程序编辑


  • 新建一个图形显示:创建一个新的图形显示命名为“PSE_FGR2”。
    9.界面编辑:双击打开“PSE_FGR2”根据实验(一)完成界面编辑。
52界面编辑
    10.导入面板:根据导入宏库的方式,分别将“PSE-运行参数显示面板”、“PSE-DP控制面板”导入程序。
10.控制面板和显示面板编辑:根据实验(一)“PSE-DI控制面板”的编辑步骤,完成“PSE-运行参数显示面板”、“PSE-DP控制面板”面板变量编辑。
11.界面编辑调整布局:将编辑好的面板进行位置调整。

55操作界面
  •   程序错误检查
  •   联机调试。
  • 工程项目出场调试
1.根据电气原理图检查电气设备接线是否有误,连接处是否牢固,线径是否符合要求,接地是否规范.
2.用万用表检查380V线路的A相、B相、C相、N相是否相见间短路,220V线路的L、N零火是否短路,24直流线路正负是否短路,380V线路、220V线路、24直流线路是否连通。
3.设备上电,根据先380V、220V线路、24直流线路依次给设备供电,每合一个开关先观察设备工作是否正常,所有设备全部正常之后再合下一个开关,全部上电正常之后对设备进行调试。
4.对PM683控制器需要设备IP地址。
5.对PSE软启动器进行现场总线通讯设置
6.硬件设备设置完成后,需要建立PM683控制器和工程师站PC的网络连接,用网线连接起来,打开程序全部检查一下,点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,然后在电脑界面中打开WinHMI程序,返回操作系统。
7.打开WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择分别加载整个站
8.加载成功后打开WinHMI软件界面,点击用户画面再用户画面显示中选择PSE_FGR1打开,出现我们刚才制作的画面,成功后的画面显示如下。

62 用户画面效果1                                             63 用户画面效果1
9.对程序功能进行测试,先测试现场总线控制功能,点击远程按钮,查看软启动是否切换到远程控制模式,查看软启动就绪指示亮绿灯,远程指示亮绿灯,停止指示亮红灯,故障指示没有亮黄灯。按下启动按钮软启动器是否工作电机是否旋转,参数是否全部上来。

64 用户画面现场总线启动操作65 用户画面电气启动操作

10.现场总线控制测试完成后对电气硬接线控制进行测试,查看软启动停止指示亮红灯,按下启动按钮软启动器是否工作电机是否旋转,运行指示灯亮绿色,全压运行指示灯亮绿色。测试完成后整理出厂测试报告。

七.工程项目发货

根据合同条款以及用户的地址安排物流发货。

八.工程项目现场服务

根据用户现场情况进行现场工程服务,工作内容:1.陪同用户对设备进行验货并签署发货清单2.指导用户安装设备并指导其对设备供电3.根据现场情况对设备进行调试,根据用户的要求及现场情况对程序进行调整4.调试完成设备达到用户的需求后对用户进行设备应用培训,5培训完成后和用户签署验收报告。

九.工程项目思考分析

1.如何根据用户的要求设计电气原理图;
2.用软启动器控制电机的优点;
3.对比现场总线控制和电气连接控制的优劣;
4.总结工程项目的过程以及每一个过程的重点。


1.如何根据用户的要求设计电气原理图
  答:根据客户的需求确定电力拖动方案和控制方案后,此时就可以根据所确定的方案来设计电气原理图,因为电气原理图是电力拖动方案和控制方案的具体化,且电气控制原理图的设计没有固定的方式和模式,主要的目的是只要设计出合理的,性价比高的电气控制原理图。
设计出电气原理图时和用户进行沟通,检查是否有哪些地方是需要修改的。再进一步对电气原理图完善。
  一般电气原理图的设计应该满足以下要求:
  • 应满足工艺的要求,在电气设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解,并在次基础上来考虑控制方式,启动、反向、制动及调速的要求,设计各种连锁及保护装置。
  • 控制电路电源种类与电压数值的要求
对于比较简单的控制电路,往往采用交流380V或220V电源,不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路,应采用控制电源变压器,将控制电压降到110V或48V、24V。对于控制比较频繁的直流电力传动的控制电路,常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路,常采用24V直流电源供电。
  • 确保电气控制电路工作的可靠性和安全性
①电器元件的工作要稳定可靠,符合使用环境条件,并且动作时间的配合不致引起竞争。
②电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定
  • 应具有必要的保护环节
控制电路在事故的情况下,应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全,并能有效控制事故的扩大。所以,在控制电路中应采取一定的保护措施,必要时还可以设置相应的指示信号。
  • 操作、维修方便
控制电路应从操作与维修人员的工作出发,力求操作简单、维修方便。
  • 控制电路力求简单、经济
在满足工艺要求的前提下,控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路,缩减电器的数量,采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。

  • 用软启动器控制电机的优点
软启动器给电动机的电压时从0逐渐到额定电压的,他的启动过程更为平滑,启动效果更好,对电网冲击和对绕组的伤害也是最小的,要优于自耦变压器降压启动。优势:(a)减低电机的启动电流,减少配电容量。(b)减小起动应力,延长电动机及相关设备的使用寿命。(c)平稳的起动和软停车避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应。(d)它能无阶跃地平稳起动/停止电机,避免因采用直接起动、星/三角起动、自耦减压起动等传统起动方式起动电机而引起的机械与电气冲击问题。

  • 对比现场总线控制电气连接控制的优劣
(1)现场总线的特点:现场控制设备具有通信功能,便于构成工厂底层控制网络。通信标准的公开、一致,使系统具备开放性,设备间具有互可操作性。功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。控制功能下放到现场,使控制系统结构具备高度的分散性。
(2)现场总线的优点
现场总线使自控设备与系统步入信息网络的行业,为其应用开拓了更为广阔的领域;一堆双绞线上可接挂多了控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;
提高了系统的可靠性;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
(3)现场总线的缺点
网络通信中数据包的传输延迟,通信系统的瞬时错误和数据包丢失,发送与到达次序的不一致等都会破坏传统控制系统原本具有的确定性,使得控制系统的分析与综合变得更为复杂,使控制系统的性能受到负面影响。

电气连接广义上是指电气产品中所有电气回路的集合,包括电源连接部件例如电源插头、电源接线端子等、电源线、内部导线、内部连接部件等;而狭义上的电气连接则只是指产品内部将不同导体连接起来的所有方式。
电气连接一般分为外部电气连接和内部电气连接
有以下几个特点:
从控制方式上看,电气控制主要采用硬件接线方式,触点数量有限,控制系统灵活性和可扩展性受到限制;
从工作方式上看,电气控制采用并行工作方式
(3)从控制速度上看,电气控制工作频率低,触点还会出现抖动
(4)从定时和计数控制上看,电气控制容易受环境影响,定时精度不高,
(5)从可靠性和可维护性上看,电气控制可靠性和可维护性较差

  • 总结工程项目的过程以及每一个过程的重点
1.据项目任务要求设计两种不同的控制方式电气图纸
设计软启动电气控制原理图、软启动现场总线控制原理图
2.根据项目任务要求配置设备清单
将所需要的配置列出,且注明型号设备的型号和所需要设备的个数。
  •     根据电气原理图纸进行设备集成
一次回路接线按照A(黄)、B(绿)、C(红)、N(蓝)标准线进行进行集成,二次回路用黑色1.5mm的线,接地为黄绿线。
  •       工程项目程序设计
在程序设计中包含以下操作:
(1)计算机IP配置
(2)设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的资源ID地址
(3)创建新的工程
(4)搭建工程构架(将工程的软件搭建好,电气控制原理图和现场总线控制原理图)

5.工程项目出场调试

(1)根据电气原理图检查电气设备接线是否有误,连接处是否牢固,线径是否符合要求,接地是否规范.
(2)用万用表检查380V线路的A相、B相、C相、N相是否相见间短路,220V线路的L、N零火是否短路,24直流线路正负是否短路,380V线路、220V线路、24直流线路是否连通。
(3)设备上电,根据先380V、220V线路、24直流线路依次给设备供电,每合一个开关先观察设备工作是否正常,所有设备全部正常之后再合下一个开关,全部上电正常之后对设备进行调试。
(4)对PM683控制器需要设备IP地址。
(5)对PSE软启动器进行现场总线通讯设置
(6)硬件设备设置完成后,需要建立PM683控制器和工程师站PC的网络连接,用网线连接起来
(7)对程序功能进行测试
(8)现场总线控制测试完成后对电气硬接线控制进行测试
6.工程项目发货
根据合同条款以及用户的地址安排物流发货。

7.工程项目现场服务

根据用户现场情况进行现场工程服务,工作内容:(1)陪同用户对设备进行验货并签署发货清单
  • 指导用户安装设备并指导其对设备供电
  • 根据现场情况对设备进行调试,根据用户的要求及现场情况对程序进行调整
  • 调试完成设备达到用户的需求后对用户进行设备应用培训
  • 培训完成后和用户签署验收报告。


REF微机控制实验指导书

一.工程项目任务

在以往的10kv配电系统操作中,运行人员需要在实际现场对开关柜设备进行手动操作。现场操作无法避免由操作人员错误操作,造成的人员损伤的危险。从以人为本以及更加智能化无人化角度出发,我们需要一种远程遥控操作的方式,对10kv配电系统开关柜进行倒闸、停送等一系列的操作。

二.工程项目任务分析

1.根据项目要求,我们选用了REF615微机保护,在满足10kv各项复杂的运行工况保护的同时,对设备进行数据采集及断路器的远程控制。
为什么采用REF615微机保护:REF615馈线保护测控装置,专为公用和工业配电系统的保护、控制、测量和监视而设计,可用于辐射型、环型或网络型配电网络,支持带有分布式发电机的系统。同时具备三相方向过流保护和方向接地保护,电压测量、低电压/过电压保护、输入输出12BI+10BO等功能。四遥功能使其满足任何场所的需求。

三.工程项目任务设计

1.根据项目任务要求设计控制拓扑图

2.根据项目任务要求配置设备清单

序号

名称

型号

品牌

数量

单位

1

控制器

PM1801

ABB

1

2

MODBUS通信从站

REF615

ABB

1

3

10KV中压开关柜

ZS1

ABB

1

4

黄绿相见接地线PE

BVR2.5mm

国产

1

5

二次电缆黑色

BVR1.5mm

国产

1

6

辅材

辅材

国产

1


四.工程项目设备集成

根据REF615E电气二次接线原理图纸进行设备集成,二次电流回路采用黑色2.5mm的导线,其他的二次回路采用黑色1.5mm的导线,接地为黄绿线,通讯线采用屏蔽双绞线。

根据电气原路图,将PT电压互感器分别接入REF615-X1230端子板接口的11、12(A相)13、14(B相)15、16(C相)端子,将CT电流互感器分别接入REF615-X120端子板接口的7、8(A相)9、10(B相)11、12(C相)端子,(注释:电流互感器在运行中二次绕组要接地,是防止在互感器绝缘被击穿后,高压通过互感器串入低压,伤及仪表及运行人员,将互感器的二次一点接地,既不影响设备的正常运行,还保障了人员和设备的安全。电压互感器也是一样的二次绕组要接地)。

五.工程项目程序设计

1.打开PC(计算机)的网络设置查看本机的IP地址设置,选择PC(计算机)任务栏中的网络右击选择打开网络和共享中心,选择更改适配器设置打开,双击以太网进入以太网设置界面,选择Internet协议版本4(TCP/IPv4)设置本机的计算机IP,将计算机IP设置为172.16.1.21,子网掩码设置为255.255.240.0.
2.设置WinAdmin中的计算机IP、ID以及WinConfig、WinHMI软件的资源ID地址。
3.打开进入WinConfig进行软件编程,打开选择新建项目选择程序保存地址,并命名为nb01,进入软件编辑界面在nb01(项目)右击插入下一级组态CONF确定,名称为nb01(CONF)。
   4..在nb01(CONF)右击插入下一级软件和硬件,名称默认
5.在Software(SW)右击插入下一级操作员站D-OS,操作员站命名为OS01,完成后在右击插入过程站D-PS过程站命名为PS01。

6.插入硬件设备:双击Hardware(HW)进入硬件编程界面,在HWSYS(HWSYS) 插入下一级WinHMI操作站和WNC1800L过程站WinControl 1800Lite,位置默认设置,构建软件所对应的硬件。
8.右击WNC1800L(WNC1800L1)插入MODM_DEV Modbus主站,选择串行接口Ser1。
9.右击Modbus 主站接口 MODM_DEV(MODM_1_21)参数设置,组帧:RTU,模式:RS-485,波特率:9600Bit/s,停止:1位,校验:无,设置完成后确认,点击返回主界面并保存。
10.在WNC1800L(WNC1800L1)右击选择资源指定,选择资源PS01;在WinHMI(WinHMI)右击选择资源指定, 选择资源OS01,保存返回软件编辑界面。

点击“检查”对所构建的硬件进行错误检查,确定没有问题后点击后退并保存,返回主项目界面。

11.右击PS01(WNC1800L)NC1800下面的任务列表,PS01.USRTask(任务列表)插入下一级,默认任务TASK,名称默认确认。
12.右击PS01.USRTask(任务列表)下面PS01USRTask(任务)(PLC模式)插入下一级程序列表PL,名称默认确认。
13.右击PS01.USRTask(任务)(PLC模式)下面的PS01USRTask(PL)(启动)插入下一级FBD程序FBD,名称命名为“REF微机控制”确认。
  •   双击打开程序编辑窗,在空白右击选择中的Modbus主站”中的“读寄存器-8”功能,打开功能块命名为REF615_1,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面选择标签MODM_1_21, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:137,选择03功能码保持寄存器,计数为:33表示连续读三个寄存器的数据)确认
通讯地址表
变量标签
变量描述
Modbus寄存器地址
备注
功能码
REF615_Ia
A相电流
137
/1000*150
3
REF615_Ib
B相电流
138
/1000*150
REF615_Ic
C相电流
139
/1000*150
REF615_Uab
AB相电压
154
/100
REF615_Ubc
BC相电压
155
/100
REF615_Uca
CA相电压
156
/100
REF615_CBconnect
手车工作位置指示
2791

1
REF615_CBtest
手车试验位置指示
2792

REF615_CBon
开关合闸指示
2803

REF615_CBoff
开关分闸指示
2804

REF615_CBclose
控制断路器合闸/分闸
2052
0:分闸
5
1:合闸

注释:MODM主站采集上来的电流电压数据需要经过公司计算才能得到实际的值。
电流:I=(Ai/1000.0) ×In,Ai=无符号浮点型,单位 A。(In=150)
电压:U=Ai/100.0,Ai=无符号浮点型,单位KV。
15.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为REF_Ia确认,设置变量属性,数据类型选择为REAL,资源选择PS01,过程印象打钩确认。
16.通过MODM_R8R主站读上来的寄存器数据类型为WORD型,为了跟我们定义的REF615_Ia变量相关联,需要进行数据处理将WORD型先转换成INT类型变量再转换成符合我们定义变量需求的REAL型变量。右击程序编辑窗空白处,选择“块”——“转换”——“数据类型转换”——“数据类型到INT”

17.右击数据类型转换功能模块,选择“修改数据类型”,通过点击“《”键来就改输入端的数据类型,将其修改为“WORD”类型。
18.以同样的方式,添加一个“数据类型到REAL”模块,通过连线的方式将两个功能模块相关联。
19.根据通讯地址表的数据换算公式对读取的A相电流进行运行处理。右击空白处,插入一个除法运行模块。

20.声明一个除数“1000.0”,用画线的方式将其关联运算。

21.按照同样的方式完成运算公式并关联数据。

22.参照“REF615_Ia”的数据读取方式完成其它两相电流的数据运算。
图25运算处理3

23.按照步骤14至22,结合通讯地址表完成三相线电压的数据采集。
24.右击空白处选择“块”中的“Modbus主站”中的“读线圈-8”功能块,打开功能块,命名为REF615_3,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面,选择标签MODM_1_21, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:2791,选择01功能码线圈状态,计数为:2,确认。
25.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为REF615_CBconnect确认,设置变量属性,数据类型选择为BOOL,资源选择PS01,过程印象打钩确认。
26.将REF615_CBconnect和REF615_3模块的R01相连接,同样的方法新REF615_CBtest,根据通讯地址表分别连接到REF615_3模块的对应引脚上。
27.根据步骤24完成断路器状态信息REF615_CBon、REF615_CBoff,变量数据的读取。
28.右击空白处选择“块”中的“Modbus主站”中的“写线圈-1”功能块,打开功能块,命名为REF615_5,自动请求勾选,接口点击对话框按F2进入选择界面,选择标签MODM_1_21, 从站地址为:1,寄存器地址设置为:2052,计数为:1,确认。
29.右击空白处选择变量中的写,双击进入组态变量,变量命名为REF615_CBclose确认,设置变量属性,数据类型选择为BOOL,资源选择PS01,过程印象打钩确认。已画线的方式与“REF615_5”写线圈模块“W01”引脚相连接。
30.右击OS01插入一个图形显示FGR,命名为:REF615_FGR。
31.双击REF_FGR进入编辑界面,在图形编辑工具箱选择“文本”输入“10KV配电智能监控系统”并调整字体大小。
32.导入绘制界面所需的宏库,
  •   将宏库拖动至项目列表中,
  •   界面编辑插入所需的宏块,双击打开“REF_FGR”图形显示窗口,在“图形编辑工具箱”中找到“宏”(如果没有图形编辑工具箱的可在选项-工具箱进行添加),点击“宏”,选择需要的宏块,点击“确认”,在编辑窗口任意处单击鼠标,完成“运行参数显示”宏块的插入。双击打开面板编辑界面,选择点击“A相线电压”,在“数值”栏中按“F2”键打开填写变量功能,再次按“F2”键,打开变量库,在变量库中找到声明的“启动指示”变量“REF615_Uab”,单击“确认”完成“A相线电压”显示功能变量的输入。

35.按照步骤34,分别完成其它功能所需变量的填写。
37编辑宏块面板
36.根据步骤34,插入“10kv进线柜”并完成变量填写。
37.界面编辑调整布局,将编辑好的面板进行位置调整。

40操作界面
38.进入网络配置中设置网络地址,工程师站PC的ID为和IP为默认为本机的计算机IP,WNC 680的IP为172.16.1.XX,“XX”为实际的CPU的IP来设置,可以在CPU的面板查看,ID默认为IP地址的最后一位,WinHMI的IP地址为本机的计算机IP,ID为WinAdmin设置的一样。
39.右击nb01(项目)选择检查。

六.工程项目出场调试

1.根据电气原理图检查电气设备接线是否有误,连接处是否牢固,线径是否符合要求,接地是否规范.
2.用兆欧表对主线路的A相、B相、C相、PE相是否相间短路,二次供电220V线路的L、N零火是否短路,24直流线路正负是否短路。
3.设备上电,根据先主回路、24直流线路依次给设备供电,每合一个开关先观察设备工作是否正常,所有设备全部正常之后再合下一个开关,全部上电正常之后对设备进行调试。
4.硬件设备设置完成后,需要建立PM1801控制器和工程师站PC的网络连接,用网线连接起来,打开程序全部检查一下,点击在线联机调试进入联机调试界面,画面将显示“PS01版本错误,运行OS01没有连接”,然后在电脑界面中打开WinHMI程序,返回操作系统。
5.打开WinConfig编程界面,右击PS01和OS01选择分别加载整个站
6.加载成功后打开WinHMI软件界面,点击用户画面再用户画面显示中选择REF_FGR打开,出现我们刚才制作的画面,成功后的画面显示如下。

46 用户画面效果
7.在WinHMI软件界面操作遥控合上断路器,点击合闸按钮,观察QAB的状态变化。

七.工程项目发货

根据合同条款以及用户的地址安排物流发货。

八.工程项目现场服务

根据用户现场情况进行现场工程服务,工作内容:1.陪同用户对设备进行验货并签署发货清单2.指导用户安装设备并指导其对设备供电3.根据现场情况对设备进行调试,根据用户的要求及现场情况对程序进行调整4.调试完成设备达到用户的需求后对用户进行设备应用培训,5培训完成后和用户签署验收报告。

九.工程项目思考分析

1.如何根据用户的要求设计电气原理图;
2.通过MODBUS通讯采集数据的好处;
3.扩展用对MDC4进行远程控制,操作断路器手车动作。


1.如何根据用户的要求设计电气原理图
  答:根据客户的需求确定电力拖动方案和控制方案后,此时就可以根据所确定的方案来设计电气原理图,因为电气原理图是电力拖动方案和控制方案的具体化,且电气控制原理图的设计没有固定的方式和模式,主要的目的是只要设计出合理的,性价比高的电气控制原理图。
设计出电气原理图时和用户进行沟通,检查是否有哪些地方是需要修改的。再进一步对电气原理图完善。
  一般电气原理图的设计应该满足以下要求:
  • 应满足工艺的要求,在电气设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解,并在次基础上来考虑控制方式,启动、反向、制动及调速的要求,设计各种连锁及保护装置。
  • 控制电路电源种类与电压数值的要求
对于比较简单的控制电路,往往采用交流380V或220V电源,不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路,应采用控制电源变压器,将控制电压降到110V或48V、24V。对于控制比较频繁的直流电力传动的控制电路,常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路,常采用24V直流电源供电。
  • 确保电气控制电路工作的可靠性和安全性
①电器元件的工作要稳定可靠,符合使用环境条件,并且动作时间的配合不致引起竞争。
②电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定
  • 应具有必要的保护环节
控制电路在事故的情况下,应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全,并能有效控制事故的扩大。所以,在控制电路中应采取一定的保护措施,必要时还可以设置相应的指示信号。
  • 操作、维修方便
控制电路应从操作与维修人员的工作出发,力求操作简单、维修方便。
  • 控制电路力求简单、经济
在满足工艺要求的前提下,控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路,缩减电器的数量,采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。

  •    通过MODBUS通讯采集数据的好处
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
Modbus具有以下几个特点:
(1)标准、开放,用户可以免费、放心地使用Modbus协议,不需要交纳许可证费,也不会侵犯知识产权。
(2)Modbus可以支持多种电气接口,如RS-232、RS-485等,还可以在各种介质上传送,如双绞线、光纤、无线等。
(3)Modbus的帧格式简单、紧凑,通俗易懂。用户使用容易,厂商开发简单。



无人值守泵站项目实训第三组
工程项目任务
排水泵站作为城市防洪排涝和供排工程中重要组成部分,城市排水泵站,其按照提升水体不同一般分为雨水泵站、污水泵站和雨污合流制泵站,城市排水泵站作为市政管理的主要设施,担负着城市排水防涝的重要任务。
本次实训任务设计一个城市雨水泵站系统:其中包含要10kv中压配电系统、变压器系统、0.4kv低压配电系统(包含无功补偿系统)、负载潜水泵拖动系统。整个雨水泵站能够实现远程合分10kv中压开关设备、0.4kv低压开关设备、潜水泵的启停故障信息的反馈、运行参数在线检测,达到无人值守水平。
1 无人值守泵站生产系统
二.工程项目任务分析
排水泵站一般由进水格栅井,提升水泵房,变配电间和控制室等建(构)筑组成,泵站内主要有水泵、除污格栅、闸门、供电和控制设备等设备,其中地面建筑包括变配电间和控制室是建筑专业设计的要点,在满足规划条件、工艺流程、结构受力前提下,建筑风格应力求与周边环境达到最佳融合。
我们设计的这个泵站一共由一台除污格栅、3台轴流泵、一个进口闸门、MCC柜、中压配电系统、低压配电系统、柴油发电机组、无人值守系统。
1.除污格栅控制系统设计:除污格栅电机一般由交流异步电机控制,功率在1.5kw左右,选择合适的控制方式,设计电气控制原理图,对设备进行选型。
2.潜水泵控制系统设计:潜水泵由二台45kw、一台37kw的交流异步电动机,选择合适的控制方式,设计电气控制原理图,对设备进行选型。
                        
2 潜水泵                                            图3 10kv配电系统

3.进口闸门当泵站需要检修的时候,关闭闸门防止雨水进入泵站,此为手动装置。
4.中压配电系统设计:采用一进一出的供电方式,根据整个泵站供电负荷设计一次供电系统图,对主要设备进行选型,保护参数设置。
5.变压器系统:本方式采用干式变压器。
              
4 变压器系统                                     图5 0.4kv配电系统


6.低压配电系统:根据泵站的供电系统,我们设计了一台进行柜、一台无功补偿柜、一台出线柜,出线柜分9个出线回路,其中3个备用回路预留负载功率分别为37kw、20kw、10kw、1个厂区照明供电回路10kw、1个厂区用电回路18kw、1个除污格式回路1.1kw、1号水泵回路37kw、2号水泵回路45kw、3号水泵回路45kw。根据负载情况设计一次电气图,对设备进行选型、对进线柜框架断路器进行三段式保护设置。
6.柴油发电机组为整个泵站的紧急备用供电系统,当泵站市电故障的时候紧急启动给泵站提供备用电源。
6柴油发电系统
7.智能配电系统:变配电、用电等系统数据的分散采集控制、集中管理和数据统计与分析,帮助用户全面掌握电能量的能源消耗状况,监控各个设备的能耗异常及设备故障诊断预报警。
8.智能控制系统:为了连续合理地运行排水泵机台数,以及对泵房内泵前隔栅井的液位显示和报警。控制系统采集泵前隔栅井水位,并依据此水位控制排水泵的运行。泵站控制系统使用工业现场总线。使用现场工业总线布线少,干扰小,可靠性高,人机界面好,可扩展性强,通过增加模块即可完成相应功能,投资比较小,功能强大。
系统功能主要为:显示主要设备运行状态;根据工艺要求对设备自动运行进行控制;故障报警;系统运行记录,报表处理等。
系统由现场控制系统单元、中央控制系统单元、计算机工作站三部分组成,系统通过TCP/IP网络与计算机工作站联接,相互通讯。把现场工作设备工作状态直观显示到上位机,上位机可以通过软件对现场设备下达运行或停止指令。
系统拓扑图
三.工程项目设计
根据工程项目任务分析,设计出对应的资料包括:图纸资料、设备选型资料、软件程序。
四.工程项目调试
对现场设备进行调试达到用户的要求。
五.工程验收
项目验收资料整理:1.设计说明。2.配电系统的设计图纸及设备信息。3.配电系统的保护设置及说明。4.传动控制的电气设计图纸及设备信息。5.调试程序。6.设备的操作及维护说明。















无人值守泵站工程















班级:   电气15-14班
姓名:     丁海蓝      


2018年12月





电气设计说明
一.设计依据
1.依据工艺专业提供的任务单及条件单;
2.依据国家相关设计规范及行业标准;
《泵站设计规范》  GB 50265-2010
《供配电设计规范》  GB 50052-2009
《低压配电设计规范》  GB 50054-2011
《交流电气装置的接地设计规范》  GBT 50065-2011
《建筑物防雷设计规范》  GBT 50057-2010
《建筑物照明设计标准》  GBT 50034-2013
二.设计范围
本泵站电气设计包括以下内容:
1.雨水泵站变配电设计
2.雨水泵站动力控制设计
3.雨水泵站照明设计
4.雨水泵站防雷接地设计
三.供电电源
根据“泵站设计规范”雨水泵站为二级负荷,供电电源采用一路10kv进线电源,进线方式为线架空杆(需设置避雷装置)后直埋入户,主电源可带100%负荷;应急电源设置一台120kw柴油发电机组,提供供电可靠性,满足负荷供电要求。
四.用电负荷及供配电系统
本泵站主要电气负荷为三台潜水泵电机,工况为互为主备,电机功率分别为37kw、45kw、45kw,额定电压为380V,额定电流分别为62.5A、87.15A、87.15A,电动机的效率η=93.0%,功率因数cosφ=0.79。
(1)电机负荷容量计算
根据装机容量2×37kW+45kW,计算负荷容量为:
         S=∑(P/ηcosφ)
          =(2×45+37)/(93%×0.79)
          =172.8kVA
其中,P——电动机额定功率(kW)
      η——电动机的效率
      cosφ——电动机的功率因数
(2)SZ——其他用电负荷(kVA)
3个备用回路预留负载功率分别为37kw、20kw、10kw、1个厂区照明供电回路10kw、1个厂区用电回路18kw、1个除污格式回路1.1kw,备用回路考虑到短期内不投入使用,所以安装容量的50%计算,其他用电负荷为62.6kw,按功率因数为0.8,同时率为60%计算,其他用电负荷为46.95kVA。
经计算确定主变压器的容量等级为315kVA,电压等级为10/0.4kV。
根据泵站内负荷分布情况,在靠近泵房处设置高压、低压配电室、控制室。本泵站10KV配电母线采用单母线接线方式,0.4KV配电母线采用单母线接线方式,动力设备的接线方式以放射式为主。
五.计量及功率补偿
根据当地供电部门要求,小于500KVA容量,均采用高供低计的计量方式。采用在低压侧集中补偿,补偿后功率因数不小于0.95。
泵站需补偿无功功率容量如下:
        Q=∑P(tgφ1- tgφ2)
         =(2×45+37)×0.389
         =49.4 kvar
其中,P——电动机的功率
     φ1——补偿前的功率因数角
     φ2——补偿后的功率因数角
本泵站的补偿容量等级选用55kvar,选用无功补偿柜1面,接于0.4kV电压母线上。
六.保护与控制
30KW以上潜泵均采用软启动器启动,配旁路接触器。变压器外壳加装开门保护措施。
七.线路及敷设
动力线路采用交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆,控制线路采用聚氯乙烯绝缘铜芯控制电缆,照明线路采用聚氯乙烯绝缘铜芯电线。室内线路敷设以电缆沟为主,室外采用电缆沟和直埋敷设相结合方式。
八.电气照明
1.泵站设置室内照明及事故应急照明。各功能单元照度标准、功率密度依据《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)现行值设置,具体详见照明平面图。
2.所使用的灯具光源均为LED灯具,灯具效能大于90lm/W,显色指数大于80,灯具功率因数不小于0.9。灯具电源模组符合国家现行规范,并应通过国家强制性产品认证。
九.防雷及接地
   采用TN-S接地制式,接地电阻不大于1欧姆。采用TN-S接地制式,接地电阻不大于1欧姆。本工程属第三类防雷建筑物,建筑物屋面?12钢筋联成等电位网并与接地极可靠联结。
十.施工注意事项
1.电气设备的预埋件、预留孔,请在土建施工时仔细核对、配合预埋。本图需施工技术交底。
2.所有用于敷设电缆及管线的孔洞、进户处沟槽,均应在安装结束后采用非燃性材料严密封堵。
3.电缆穿管敷设时,管内不准有污物阻塞,电缆管弯曲半径及弯头数应符合规范要求。
4.施工单位应严格按照国家相关规范进行施工。
5.本施工图配电间高压部分需报送主管电业局进行专项审查。












材料清单
名称:10kv中压配电系统
数量:2
柜型:iUniGear ZS1(2200*1340*650高*深*宽)
柜号:HA1
柜名:进线柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
真空断路器
VD4/P 12.06.25 NST,In=630A
1

2
微机保护装置
REF615-K
1


柜型:iUniGear ZS1(2200*1340*650高*深*宽)
柜号:HA2
柜名:出线柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
真空断路器
VD4/P 12.06.25 NST,In=630A
1

2
微机保护装置
REF615-K
1


名称:变压器系统
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
低压配电变压器
SCB11-315/10
1


名称:0.4kv中压配电系统
数量:3
柜型:MNS Digital(2300*1000*500高*深*宽)
柜号:P1
柜名:进线柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
框架断路器
E1B 1600 T LSI WMP NST  In=630A
1


柜号:P2
柜名:补偿柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
隔离开关
OS125GD12P,In=125A
1

2
隔离式熔断器
XLP 000-6CC+ Fuse 20A
2

3
隔离式熔断器
XLP 000-6CC+ Fuse 25A
2

4
接触器
UA 26-30-10
4

5
电容器
CLMD13/12.5 kVAR 450V 50Hz
2

5
电容器
CLMD13/15 kVAR 440V 50Hz
2


柜号:P3
柜名:出线柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
塑壳断路器
XT2N160 TMD0-450 FF,In=80A
1
1号出线回路
2
塑壳断路器
XT2N160 TMD32-320 FF,In=32A
1
2号出线回路
3
塑壳断路器
XT2N160 TMD16-300 FF,In=16A
1
3号出线回路
4
塑壳断路器
XT2N160 TMD3.2-32 FF,In=3.2A
1
4号出线回路
5
塑壳断路器
XT2N160 TMD80-800 FF,In=80A
1
5号出线回路
6
塑壳断路器
XT2N160 TMD100-1000 FF,In=100A
1
6号出线回路
7
塑壳断路器
XT2N160 TMD100-1000 FF,In=100A
1
7号出线回路
8
塑壳断路器
XT2N160 TMD16-300 FF,In=16A
1
8号出线回路
9
塑壳断路器
XT2N160 TMD32-320 FF,In=32A
1
9号出线回路

名称:除污格栅控制系统
数量:1
柜型:MNS Digital(2200*500*800高*深*宽)
柜号:D1
柜名:格栅控制柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
塑壳断路器
XT2N160 TMD3.2-32 FF,In=3.2A
1

2
接触器
AX09-30-10
1

3
热继电器
TA25DU-3.1M,2.2 ... 3.1
1


名称:潜水泵控制系统
数量:1
柜型:MNS Digital(2200*500*800高*深*宽)
柜号:D2
柜名:潜水泵控制柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
塑壳断路器
XT2N160 TMD80-800 FF,In=80A
1

2
隔离式熔断器
XLP 000-6CC+ Fuse 80A
1

3
软启动器
PSE72-600-70,37KW
1


名称:潜水泵控制系统
数量:1
柜型:MNS Digital(2200*500*800高*深*宽)
柜号:D3
柜名:潜水泵控制柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
塑壳断路器
XT2N160 TMD100-1000 FF,In=100A
1

2
隔离式熔断器
XLP 000-6CC+ Fuse 100A
1

3
软启动器
PSE85-600-70,45KW
1


名称:潜水泵控制系统
数量:1
柜型:MNS Digital(2200*500*800高*深*宽)
柜号:D4
柜名:潜水泵控制柜
序号
设备名称
设备型号
数量
单位
备注
1
塑壳断路器
XT2N160 TMD100-1000 FF,In=100A
1

2
隔离式熔断器
XLP 000-6CC+ Fuse 100A
1

3
软启动器
PSE85-600-70,45KW
1




运维系统清单

序号

名称

型号

品牌

数量

单位

1

控制器

PM1801

ABB

1

2

控制器

PM683

ABB

4

3

控制器底座

TB711F

ABB

4

4

锂电池

TA 621

ABB

4

5

PROFIBUS主站模块

CM672

ABB

4

6

编程软件

Wincs V3.1

ABB

4

7

IO输入输出模块

DC632

ABB

4

8

交流微断

S202-C10

ABB

5

9

直流电源

CP-E 24/5

ABB

5

10

直流微断

S202M-C10

ABB

5

11

8路开关量输入端子板

TB611D

ABB

4

12

8路开关量输出端子板

TB622D

ABB

4

13

黄绿相见接地线PE

BVR10mm

国产

1

14

二次电缆黑色

BVR1.5mm

国产

1

15

辅材

辅材

国产

1

16

柜体

800*600*2200(cm)

国产

4



通讯地址及变量清单表







上位机界面展示
1 10kv系统准备送电
2 10kv系统完成送电




3 0.4kv系统准备送电
4 0.4kv系统完成送电




5 1号潜水泵启动
6 2号潜水泵启动




7 3号潜水泵启动

8 除污格栅启动










ABB实训小结
通过这次的实训,让我知道了ABB公司。从发电厂到变电站,ABB 在产品供应、系统集成及售前、售后服务上提供最可靠的、最高质量的解决方案。作为可信赖的伙伴,ABB 是全球最大的、产品系列最为完整的输配电设备供应商。ABB 变电站、电力电缆、电力变压器、控制系统及开闭所被广泛应用于电力领域。作为在研发、创新领域具有领导地位的公司,ABB 能为电力领域的用户提供最为完整的、适合多种场合的解决方案,来满足客户现将来的需要。中压开关设备是配电网中最重要的环节之一,ABB 已成功地开发了UniGear ZS1 开关设备,目的是为了满足用户的各种需求。我们这一次的实训用到了UniGear ZS1 交流金属封闭开关设备和控制设备。
UniGear ZS1 开关设备包括单母线柜、双母线柜和双层柜,具有以下特点:
  • 完整的产品系列: UniGear ZS1  开关设备可提供完整的产品系列,极大地丰富了系统的解决方案并提高了开关设备的使用效率。
  • 灵活的解决方案:多种方案,满足现场用户的各种需求。
  • 极高的安全性: UniGear ZS1  提供了完整的机械安全闭锁,防止了误操作的发生。
  • 极高的可靠性: UniGear ZS1  是基于 ABB  中压开关设备长期的实际运行经验,并容纳了世界各地用户对中压开关设备的具体要求,是长期的运行经验和创新技术的统一体。
UniGear ZS1 单母线开关设备是一种铠装式金属封闭中压开关设备,适宜户内安装。
该开关柜的结构为单层中置式,各隔室通过金属隔板相互隔离,同一隔室的各部件以空气做为绝缘介质。UniGear ZS1 单母线开关设备是模块型式的开关设备,由若干标准单元组合而成。通过单元的组合及元件仪表的选取,该产品易于组成多种解决方案。开关设备维护和服务均可在柜前进行,主开关和接地开关均可在柜前闭门操作,开关设备可靠墙安装。UniGear ZS1 单母线开关设备可装设真空断路器、真空接触器,装设在同一型号开关柜上的主开关都是可互换的,这使得单一用户界面的应用成为可能,即 ABB可为用户提供标准统一的服务、维护和运作。ABB 还可提供固定式负荷开关柜,完善了主开关的应用范围。开关设备可装设传统的互感器和保护继电器,也可装设新型的传感器和智能型控制/保护单元。
和其他的电气设备一样,在此开关设备使用之前都有一系列的实验来检测此开关设备是否符合出厂要求。实验包括以下几种实验:
型式试验:
● 短时和峰值耐受电流试验
● 温升和主回路电阻测量试验
● 主回路和辅助回路绝缘试验
● 主开关的开断和关合试验
● 接地开关关合能力试验
● 机械操作试验
船级社要求的试验:
● 高温试验
● 倾斜试验
● 震动试验
除此之外为了保证开关柜附近的操作人员的安全 ,UniGear ZS1 开关柜要按耐受其最大短路耐受电流引起的内部电弧设计并已通过内部燃弧试验。试验结果表明开关柜的金属外壳能防止内部电弧窜出而伤害开关柜附近的操作人员。
开关柜布置及安装
由于 Unigear ZS1 单母线开关设备的安装,调试及操作均在正面进行,所以UniGear ZS1 单母线开关设备可以靠墙安装,以节省占地面积。但如果条件许可,仍建议开关柜后盖板到墙之间以及开关 柜两侧到墙之间均留出适当的维修通道。实验室的开关柜的安装在开关柜的两侧就均留出了适当的维修通道。而且UniGear ZS1 单母线开关设备应安装在干燥,整洁,空气流通的配电室里。安装时,要求配电室内开关柜的基础框架及室内地坪已竣工验收。且配电室内的门窗装修及室内照明通风工程应基本完成。
在此次的实训中,我们还自己动手操作了开关柜,所以在操作开关柜之前,我们应该先了解开关柜安全操作的一些规章。如:安全用电七步法
第一步:开工前准备  进行现场风险评估或工作危害分析
  •       作业时持有清晰的工作票
  •       如果需要,针对特殊的电气系统,需由被授权进行电气作业的人员申请作业许可
  •       确保作业人员能胜任作业
  •       检查用于作业的工具
  •       依据风险评估和ABB电弧防护服矩阵图选择适当量极的电弧防护服及相关的设备
  •       让负责该电气设备或系统的人员参与查看电路图及开关布置
  •       决定合适的作业方案并开始作业许可流程。
第二步:明确工作地点和设备
  •       充分使用自己的感官去发现作业区域的问题,并通过栅栏,围栏和标定设备等方式去制定作业区域。
  •       在此期间,应避免任何的干扰。比如:闲谈,发短信等。应该细心且认真。
第三步:断开所有的连接和避免重接
断开作业时,应按照第一步的要求穿戴合适的个人防护用品,或当断电作业由客户进行时,应保持安全的距离并查看其断电作业,然后再执行其他作业。
第四步:验证已经断电
  •       仅使用合适,额定且经过检测的验电设备,并按照第一步的要求穿戴合适的个人防护用品。
  •       测试验电设备
  •       测试电压
   第五步:实施接地和短接
   合上并锁定接地开关或采用便携设备进行接地和短接,并按照第一步的要求穿戴合适的个人防护用品。
   第六步:对临近带电体实施防护,靠近裸露带电体时采取特殊防护
  确定最小的安全距离,必要时使用绝缘的防护锁定柜子和进线室,作业时使用合适的绝缘手套和绝缘工具以防意外接触到带点体。
   第七步:签发并落实作业许可
  •          检查隔离点
  •          确保所有线路已被安全地隔离
  •          确保所有设备已被上锁和挂牌
  •          检查设备已被正确接地
  •          回答工作小组的特殊疑问
  •          确保可以安全的进行作业
  •          验证作业许可

                         操作UniGear ZS1 开关柜
因为开关柜带电,所以很危险,如果在使用的时候不注意的话,轻则使得机器无法正常工作,重则发生触电现象,影响到生命安全。所以在使用高压开关柜的时候尤其需要注意以下几个小问题:
  1、防止带负荷拉刀闸:如果是较大的电流,直接拉刀闸就会造成短路故障。
  2、防止带负电荷的时候关闭闸门:这样是非常危险的,如果不小心这样操作了,断路机就无法进入正常的工作位置,也就不能正常工作了。
  3、防止误入带电间隔:断路器设备有很多间隔,当需要检测是哪个间隔出现问题的时候,通常要将当前检测的讲个断电,而其他的不需要,但是有些检测人员有时候会大意了,走错了间隔,进入带电的间隔了,就容易发生触电。所以要避免这一问题的出现。
  4、防止带接地线关闭闸门:这样操作的话,断路器就无法正常进行合闸操作,将会有危险。
  5、防止带点挂接地线:这种行为属于严重的误操作,危害极大,可能造成触电身亡
高压开关柜是具有一定危险性的电力设备,所以对于其操作具有很高的工艺和安全方面的要求,以下几点就是操作高压开关柜时需要注意的事项:
  (1)虽然高压开关柜的刀闸装有绝缘外套,但是为了安全起见,在拉合高压刀闸时必须带上绝缘手套,穿上绝缘鞋,切不可拿生命安全开玩笑。
  (2)在拉合高压隔离开关的时候也要做好绝缘工作,决不允许带负荷进行操作,道理和第二点是一样的。
  (3)在拉合隔离开关前,首先要检查并且确定油开关已经断开。在拉合的时候要站在安全区内,且必须迅速果断,但是不能用力过猛,以免冲击力过大而损坏上面的瓷元件。拉合隔离开关后别忘记检查开关的位置,确保其处于正常工作位置。
  (4)一旦电流互感器投入运行,是绝对不允许对其进行二次开路操作的。低压配电箱
  (5)当继电器保护装置在运行过程中发生异常现象时,一方面要随时注意其动向,另一方面要及时向技术主管报告情况,争取在第一时间排除故障,尽快回复送电,把损失降到最低。
  (6)在连接地线或是拆除接地线时,必须落实好一人操作,一人监护的制度,且必须使用绝缘棒,在无线电设备线路上进行。
  为了最大程度地确保安全,所有操作人员在操作高压开关柜时必须时刻谨记这几点注意事项。
所以在操作带电的设备的时候一定要注意安全,如果应该带绝缘手套的时候就一定要带,而不能抱有侥幸的心理。

   此次的实训不仅让我了解了ABB,而且也让我知道了开关柜的一些安全用电步骤。在操作带电的物体的时候一定是安全第一。
   除此之外,我们这一次的实训是分组合作的,这样在我们做实验的过程中当遇到不懂的一些问题的时候,我们都会一起讨论然后得出结果,这样加强了我们的团队协作能力,而且当经过讨论后会发现自己对这些知识的掌握比自己一个人独自完成的时候印象更加深刻。

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