CN113700663B - 一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，属于冶金行业电气自动化设备技术领域。本发明的技术方案是：可编程控制器CPU（1）分别连接交流停机输出继电器（4）和直流停机输出继电器（5）；交流停机输出继电器（4）通过UPS供电系统（6）配电，交流停机输出继电器（4）通过交流停机电磁铁（8）驱动高压跳闸装置（10）跳闸切断高压供电线路（11）。本发明的有益效果是：在只有直流停机电磁铁停机跳高压的基础上，采用UPS交流配电方式的交流电磁铁停机跳高压的联锁保护系统，充分保证润滑油系统在达到停机条件时主电机的高压跳闸停机，保证重大关键设备的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，属于冶金行业电气自动化设备技术领域。
背景技术
在钢铁企业中，给高炉供风的电托鼓风机都是采用的大型的高压电机，同时都是伴有润滑油系统保证高压电机轴承箱以及风机侧的轴系润滑，确保机组的正产运行。在实际运行当中，高压电机采用高压电供电驱动电机运行，而机组运行的润滑油泵系统采取的为低压电驱动的电机运行，而一旦发生低压侧停电或润滑油压力过低停机事故，就会造成高炉鼓风机润滑处缺油的现象，假如高压电机不能正常停机的话，就会造成电机风机的轴瓦全部烧毁，轴承变形报废以及转子严重损坏等严重事故。
例如：不锈钢公司四号高炉鼓风机，发生过类似事故；润滑油压力过低发出停机信号，而高压电机侧由于直流屏电压低无法停主电机，造成电机风机的轴瓦全部烧毁，轴承变形报废以及转子严重损坏的严重后果，给公司造成了300多万元的直接经济损失。
发明内容
本发明目的是提供一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，在只有直流停机电磁铁停机跳高压的基础上，采用UPS交流配电方式的交流电磁铁停机跳高压的联锁保护系统，充分保证润滑油系统在达到停机条件时主电机的高压跳闸停机，保证重大关键设备的安全，避免润滑油压力过低而主电机不能停机的严重后果，从而避免造成高炉鼓风机的轴瓦烧毁，轴承变形报废以及转子严重损坏等更加严重的后果，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，包含可编程控制器CPU、模拟量输入模块、数字量输出模块、交流停机输出继电器、直流停机输出继电器、UPS供电系统、直流屏、交流停机电磁铁、直流停机电磁铁、高压跳闸装置、高压供电线路、高压电机、减速箱、风机、润滑油泵、高位油箱、液位计和压力变送器，所述液位计和压力变送器的信号通过模拟量输入模块传送可编程控制器CPU，可编程控制器CPU通过数字量输出模块分别连接交流停机输出继电器和直流停机输出继电器；直流停机输出继电器通过直流停机电磁铁控制高压跳闸装置，直流停机输出继电器通过直流屏供电；交流停机输出继电器通过UPS供电系统配电，交流停机输出继电器的输出触点连接交流停机电磁铁，交流停机电磁铁驱动高压跳闸装置跳闸切断高压供电线路；高压供电线路连接高压电机，高压电机与减速箱连接，风机和减速箱都与润滑油泵连接，由润滑油泵供油。
所述UPS供电系统入口电压前面设有电气互投装置，分别取自Ⅰ段高压相电压和Ⅱ段高压相电压。
所述交流停机电磁铁和直流停机电磁铁分别通过交流停机输出继电器和直流停机输出继电器设置在不同的数字量输出模块，相互独立互不干扰。
所述高压跳闸装置跳闸方式采取自保持方式，且可编程控制器CPU发出的停机信号为脉冲信号可编辑，由脉冲计时器指令组成，防止高压跳闸装置跳闸线圈的长期得电过热现象。
本发明的有益效果是：在只有直流停机电磁铁停机跳高压的基础上，采用UPS交流配电方式的交流电磁铁停机跳高压的联锁保护系统，充分保证润滑油系统在达到停机条件时主电机的高压跳闸停机，保证重大关键设备的安全，避免润滑油压力过低而主电机不能停机的严重后果，从而避免造成高炉鼓风机的轴瓦烧毁，轴承变形报废以及转子严重损坏等更加严重的后果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的逻辑图；
图中：可编程控制器CPU1、模拟量输入模块2、数字量输出模块3、交流停机输出继电器4、直流停机输出继电器5、UPS供电系统6、直流屏7、交流停机电磁铁8、直流停机电磁铁9、高压跳闸装置10、高压供电线路11、高压电机12、减速箱13、风机14、润滑油泵15、高位油箱16、液位计17、压力变送器18。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，包含可编程控制器CPU1、模拟量输入模块2、数字量输出模块3、交流停机输出继电器4、直流停机输出继电器5、UPS供电系统6、直流屏7、交流停机电磁铁8、直流停机电磁铁9、高压跳闸装置10、高压供电线路11、高压电机12、减速箱13、风机14、润滑油泵15、高位油箱16、液位计17和压力变送器18，所述液位计17和压力变送器18的信号通过模拟量输入模块2传送可编程控制器CPU1，可编程控制器CPU1通过数字量输出模块3分别连接交流停机输出继电器4和直流停机输出继电器5；直流停机输出继电器5通过直流停机电磁铁9控制高压跳闸装置10，直流停机输出继电器5通过直流屏7供电；交流停机输出继电器4通过UPS供电系统6配电，交流停机输出继电器7的输出触点连接交流停机电磁铁8，交流停机电磁铁8驱动高压跳闸装置10跳闸切断高压供电线路11；高压供电线路11连接高压电机12，高压电机12与减速箱13连接，风机14和减速箱13都与润滑油泵15连接，由润滑油泵15供油。
所述UPS供电系统6入口电压前面设有电源互投装置，分别取自Ⅰ段高压相电压和Ⅱ段高压相电压。
所述交流停机电磁铁8和直流停机电磁铁9分别通过交流停机输出继电器4和直流停机输出继电器5设置在不同的数字量输出模块3，相互独立互不干扰。
所述高压跳闸装置10跳闸方式采取自保持方式，且可编程控制器CPU1发出的停机信号为脉冲信号可编辑，由脉冲计时器指令组成，防止高压跳闸装置10跳闸线圈的长期得电过热现象。
在实际应用中，如图1，压力变送器18有三台，高炉鼓风机系统的润滑油压力由三台压力变送器18测量所得，高位油箱液位由液位计17测量所得，其数值在可编程控制器CPU中进行计算比较，当到达停机值时，进入三选二逻辑公式，满足条件时输出停机信号；停机信号通过数字量输出模块3输出，一路到交流停机输出继电器4，另一路到直流停机输出继电器5，交流停机输出继电器4由交流UPS供电系统6供电，直流停机输出继电器5由直流屏7供电；停机信号成立后交流停机输出继电器4和直流停机输出继电器5得电输出触点闭合，所带配电分别使交流停机电磁铁8和直流停机电磁铁9同时得电，交流停机电磁铁8和直流停机电磁铁9得电后触点分别去驱动高压跳闸装置10跳闸，使得高压供电线路11断开，高压电机12跳闸停机，高炉鼓风机系统14停机，实现满足停机条件的高压跳闸停机。
本发明在只有直流停机电磁铁停机跳高压的基础上，发明了采用UPS交流配电方式的交流电磁铁停机跳高压的联锁保护系统，充分保证润滑油系统在达到停机条件时主电机的高压跳闸停机，保证重大关键设备的安全。
其中UPS供电系统6包括UPS主机、UPS蓄电池以及电源互投装置；电源互投装置设置在UPS供电系统6入口，分别取自Ⅰ段高压相电压以及Ⅱ高压相电压。实际控制过程为：投入Ⅰ段高压相电压，Ⅱ高压相电压为备用状态，Ⅰ段高压掉电，电源互投装置自动检索出掉电现象，自动投入Ⅱ高压相电压为主电源，并把Ⅰ段高压相电压切换为备用电源，切换时间为T1且1s< T1 < 2s 。
UPS供电系统6的UPS蓄电池采用的为12AH的蓄电池(16块)，通过UPS主机内部的逆变器以及逆变切换开关实现UPS对外部供电，当UPS主机入口掉电时，自动切换到外部电池供电；其实际控制过程为：UPS主机入口电压掉电，UPS蓄电池供电，测量其电池电压压降：由最初的218V降到192V时间为T2，且电池电压保持192V不往下降的时间为T3，则UPS蓄电池保持时间为：T2+T3且30min < T2+T3 > 40min 。
高压跳闸装置10、高压供电线路11以及高压电机12组成了高压供电系统，其中高压跳闸装置10，把跳闸的反馈信号并联到跳闸的触点信号上，形成自锁，实现自保持；跳闸信号的返回，其需要一定的时间，设定其时间为T4；可编程控制器CPU发出的停机信号脉冲时间设为T5，且T5 > T4时，跳闸反馈信号成立，高压跳闸装置形成自锁，如果T5 < T4,则跳闸反馈信号不能形成自锁，不能停机；通过实验,可编程控制器CPU发出的停机脉冲时间T5设定成8S，既保证了高压跳闸装置的自锁，也防止了交流跳闸电磁铁得电时间过长产生过热损坏设备。
具体使用过程中，UPS供电系统6的电源互投装置的切换时间T1远远小于UPS蓄电池的备用时间，可以保证无扰动的切换，既电源互投装置切换到备用电的过程中UPS供电系统输出一定不断电，则可编程控制器CPU发出的停机脉冲信号T5就远远小于其热备的时间，结论：即使直流屏供电的直流跳高压系统失效，通过此发明的UPS供电系统供电的跳高压的控制系统也能可靠的实现高压跳闸，保障高炉鼓风机润滑系统安全。
实施例:
在不锈钢公司1#高炉电托鼓风机的实际应用中，利用停机检修的机会，模拟在直流屏系统直流电压失效的情况下，发生由于低压侧断电造成润滑油泵全停，润滑油压力过低时的停机条件。
首先，断开直流屏处供电使得直流电磁铁处失去配电状态；再在润滑油泵运行润滑油压正常的情况下，停所有的润滑油泵，润滑油压下降，一直到达停机值时，有两台压力变送器，同时达到停机值时，机组发出停机信号，停机信号经过由UPS供电系统配电的交流停机电磁铁，驱动高压跳闸装置跳高压，观察高压跳闸装置，跳闸信号成立，并且测得其停机跳闸信号持续时间T5为8s，高压跳闸装置断开高压电，实现高压跳闸停主电机，从而停高炉鼓风机，对高炉鼓风机的润滑系统起到了可靠的保护作用。主要设备厂家型号如下表：
。
Claims (3)
1.一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，其特征在于：包含可编程控制器CPU（1）、模拟量输入模块（2）、数字量输出模块（3）、交流停机输出继电器（4）、直流停机输出继电器（5）、UPS供电系统（6）、直流屏（7）、交流停机电磁铁（8）、直流停机电磁铁（9）、高压跳闸装置（10）、高压供电线路（11）、高压电机（12）、减速箱（13）、风机（14）、润滑油泵（15）、高位油箱（16）、液位计（17）和压力变送器（18），所述液位计（17）和压力变送器（18）的信号通过模拟量输入模块（2）传送可编程控制器CPU（1），可编程控制器CPU（1）通过数字量输出模块（3）分别连接交流停机输出继电器（4）和直流停机输出继电器（5）；直流停机输出继电器（5）通过直流停机电磁铁（9）控制高压跳闸装置（10），直流停机输出继电器（5）通过直流屏（7）供电；交流停机输出继电器（4）通过UPS供电系统（6）配电，交流停机输出继电器（4）的输出触点连接交流停机电磁铁（8），交流停机电磁铁（8）驱动高压跳闸装置（10）跳闸切断高压供电线路（11）；高压供电线路（11）连接高压电机（12），高压电机（12）与减速箱（13）连接，风机（14）和减速箱（13）都与润滑油泵（15）连接，由润滑油泵（15）供油；所述交流停机电磁铁（8）和直流停机电磁铁（9）分别通过交流停机输出继电器（4）和直流停机输出继电器（5）设置在不同的数字量输出模块（3），相互独立互不干扰。
2.根据权利要求1所述的一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，其特征在于：所述UPS供电系统（6）入口电压前面设有电气互投装置，分别取自Ⅰ段高压相电压和Ⅱ段高压相电压。
3.根据权利要求1所述的一种高炉鼓风机润滑保护可靠联锁系统，其特征在于：所述高压跳闸装置（10）跳闸方式采取自保持方式，且可编程控制器CPU（1）发出的停机信号为脉冲信号可编辑，由脉冲计时器指令组成，防止高压跳闸装置（10）跳闸线圈的长期得电过热现象。
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