印尼Jatigede水利枢纽工程砂石厂电气系统方案设计.docx

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印尼Jatigede水利枢纽工程砂石厂电气系统方案设计

印尼Jatigede水利枢纽工程砂石厂电气系统方案设计

王学明/(中国水利水电第十工程局有限公司)

【摘要】印尼Jatigede水利枢纽工程骨料加工厂由设计生产能力为350t/h的1号砂石厂和设计生产能力为50t/h的2号砂石厂组成；为适应当地气候条件，选择湿热型驱动电动机；为减少电动机启动对电网的冲击，采用软启动；为减小运转人员数量，采用集中布置方式；为解决工艺流程复杂状况，采用西门子6ES7-200宽温型PLC进行自动顺序控制；共节约成本60万美元，减少劳动力约75人，取得了可观经济效益。

【关键词】湿热型电动机软启动集中布置PLC自动顺序控制经济效益

1概述

Jatigede水利枢纽工程位于印度尼西亚WestJava省Bandung市东北部Sumedang县境内，由大坝、溢洪道、导流洞、引水发电系统等建筑物组成，总投资约2.5亿美元。其中中国水电十局承建的大坝工程总长约1715m,最大坝高约110m,坝体土石方填筑约650万m3,总合同金额为1.54亿美元。

2砂石厂系统方案

根据业主招标文件，Jatigede工程需成品骨料约120万m3。当地无合适的料源，需在距大坝约7.5km的JulangHill采石场开采鞍山岩毛料来进行破碎加工。

为满足大坝黏土心墙填筑要求，在大坝左岸下游建一座设计生产能力为350t/h的1号砂石厂，将采石场开采的毛料进行三级破碎—闭路循环筛分，生产出工程所需的过渡料、反滤料以及大坝心墙黏土掺和碎石料。1号砂石厂由破碎机、皮带机、筛分机等46台设备构成，总装机容量约1700kW。

为满足混凝土施工强度要求，在1号砂石厂旁建一座设计生产能力为50t/h的2号砂石厂，将1号砂石厂生产出的过渡料进行二级筛分一反复冲洗，生产出工程所

需的混凝土骨料。2号砂石厂由筛分机、洗砂机等17台设备构成，总装机容量约97kW。

3电气系统方案设计

3.1驱动电动机选型

Jatigede工程地处南半球赤道附近，典型的热带雨林气候。根据Cimanuk河流域6个气象站的观测记录，表明流域内年平均降雨量为2648.6mm,月最大降雨量达到489.8mm,日最大降雨量达到178.4mm;年平均气温为28.3℃,日最高气温可达41.1℃;空气平均湿度为79.3%,最大湿度98%。

为适应当地气候条件，拟选择温升高、防潮性能好、可长时间连续运转的Y2WTH系列户外湿热型鼠笼式三相异步电动机，F及以上级绝缘。鉴于1号砂石厂采用干法生产，粉尘较严重，要求电动机防尘性能好；当地日降雨量很大，要求电动机可承受任何方向的喷水应无有害影响，故电动机防护等级选择为IP54。

3.2电动机启动方式

砂石厂共有各类驱动电动机63台，总装机容量约1800kW,单机功率最大为500kW,最小为0.75kW。由于印尼电网容量小，供电质量较差，大功率电动机的启停对其产生较大影响。当地PLN多次来函要求中国水电

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酸

水利水电施工2010·第5期总第122期

十局采取措施确保电网安全，为此砂石厂采用如下启动

方式：

(1)单机容量在11kW以下电动机，启动电流较小，对电网的影响甚微，所以采用直接启动方式。

(2)对于单机容量在15～100kW的中功率电动机，如果采用简单的Y-△启动方式，因启动力矩小，启动时间较长，与电源相距较远时，则启动困难，故不宜采用Y-△启动方式。自耦降压启动方式需设备数量较多，但启动时间短，启动力矩既大且可调；此外变压器的磁饱和特性利于削减启动时峰值电流和高频附加分量，对电动机定子绕组有较好的保护作用，故中功率电动机采用自耦降压启动方式。

(3)对于单机容量为500kW的大功率电动机，如果直接启动，其瞬间启动电流可达到8000A左右，对电网会造成巨大冲击，故拟选择软启动。软启动器利用晶闸管导通角的可变特性进行工作，工作时，控制电路输出一组由小逐渐变大的触发脉冲序列，触发晶闸管的导通角由小变大，控制电动机端电压也由小变大并逐渐升至全压，达到平滑限流启动电动机的目的。这3种电动机启动方式的启动电流I?—时间t关系曲线见图1,启动力矩M?一时间t关系曲线见图2。

Iq

Iq/le

直接启动

软启动

自耦降压启动

2k

l。

图1I?—t关系曲线

M

软启动

直接启动自耦降压启动

0

图2M?一t关系曲线

从关系曲线上可看出，直接启动时I很大，对电网冲击很大；软启动时I小，且平滑下降，M?线性上升，对电网