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    河南焦作市中铝公司中州分公司2＃焙烧炉整个控制系统采用的是美国Honeywell公司DCS集散控制系统，它具有响应时间快，性能稳定，保护功能齐全，可在线调试，通信功能等优点。

1  现场概述

    作为焙烧炉“心脏”的ID风机的配套电机采用上海电机厂生产的 YKS1000-4 鼠笼式电机，额定电压6000V，额定电流115A，定子绕组“Y”接，并采用直接启动方式。ID风机电机高压开关柜采用ABB公司ZS1铠装式金属封闭开关设备，内配VD₄M-10/630-31.5KA真空断路器，与VD₄真空断路器配套的操动机构是结构紧凑、性能稳定的平面蜗卷弹簧操作机构。 ZS1开关柜保护继电器配置ABB集团的REF541馈线终端，REF54-保护继电器基于增强运行性能的多处理器环境，数字信号处理与强大的 CPU 结合在一起并与分散式的 I/O 处理装置并行运行，以增强响应时间及精度。包含带不同画面的 LCD 显示的 MMI使就地使用 REF54-安全简单。MMI 指导用户如何进行操作。REF54-保护继电器为配置自动化 PYRAMID 变电站自动化系统的一部分并对该概念的功能特性及灵活性作进一步的扩展，这是由于在 PYRAMID 中使用了最先进的技术才使得其具有这一特性。

2  控制方式及保护整定

    (1)  控制原理图及逻辑图

    ID风机电机启动、停止及运行状态均由中央控制室PC机控制，电机电气部分控制原理图见图１，ID风机电机中央控制室Honeywell PC机启停逻辑图见图2。

    (2)  ID风机保护方式

    由于ID风机电机为6000V电机，所以其启动、停车指令均为脉冲信号，设定指令保持5s，并且在启动或停车1min之内不允许有任何操作。在REF541馈线终端上存有四种反时限和正时限保护曲线，选用反时限保护。每一种反时限曲线里又有数条变化不同的曲线，各种曲线的α、β值取值见表1，根据风机启动的特殊性，笔者选取ID风机电机为长反时限保护，利用ABB公司提供的计算公式：

    t =（k×β）/ [(I/I>)^α-1]和高压电动机保护整定计算公式计算出：过流6A，10倍，8s，速断8倍（40A），接地60mA，1s跳闸。

图1  ID风机电机电气部分控制原理图

图2 中央控制室Honeywell PC机启停逻辑图

表1 α、β值取值表

3  ID风机误跳车的现象及处理方法

        (1)  ID误跳车现象及经过

        在试车阶段，首先用手动模拟中央控制室Honeywell的PC机(以下简称PC机)工作原理发出启动及停车指令，即用两个气密式开关HZ10M-10/1替代来自PC机上的指令（见图1），空试电机，电机启动、停车均正常，通过高压配电室的PYRAMID系统监测，可以看到如图3的启动曲线，同时还监测到启动电流最大时为614.97A，ID风机风门开度80％时，电机电流为70A。然后用PC机试车，却出现电机刚启动却忽然又停车的现象，而在高压配电室的PYRAMID和高压开关柜上的REF541馈线终端均无报警信号，此时观测到的最大电流也只有617.87A，并且在PYRAMID中正常报VD₄真空断路器分闸和合闸信号，在PC机上观测发现ID风机电机在启动时准备信号和运行返回信号均正常，问题是PC机发出启动指令后，运行返回信号有短时消失现象。根据ID风机电机逻辑图（见图2）可知此时ID风机已具备停车条件。仔细检查和分析了程序、逻辑图以及继电器屏上所有OMRNO中间继电器，但均末发现毛病，首先判断是否采用DC24V电源信号经ZS1高压柜再到继电器屏衰减过大引起（从高压柜到继电器屏距离大约有500米左右），所以将DC24V电源改为AC220V，并更换相应的OMRNO继电器。再次启动ID风机，发现故障依旧，通过观察继电器屏发现OMRNO继电器（带有信号灯指示）在PC机发出启动指令时灯亮，随后灯闪灭，然后又亮，而此时电机已停车，并且PC机上运行返回信号仍有瞬间跳断现象，所以判断不是运行返回信号衰减引起。经过仔细分析讨论上述现象得出以下结论：运行返回信号是在合闸指令发出后正常，VD₄真空断路器闭合，QF闭合，K2常开接点闭合返回给PC机的（见图1），说明VD₄真空断路器在PC机发出合闸指令后已经合上，电机已正常启动，但稍后运行返回信号瞬失，造成PC机发出跳闸指令（见图2），导致ID风机电机跳车，从而说明了VD4真空断路器在合闸后，控制回路的QF辅助触点工作不正常。在高压配电室再一次操作VD4断路器发现它在合闸后，储能操作机构开始储能，储能马达工作时，发出哒哒声，VD4断路器有明显震感，蜗卷弹簧受力卷紧，对QF辅助触点也产出震动，从而出现在VD4合闸后，辅助接点闭合，有运行返回信号，紧接着储能时QF辅助接点受震动，发生颤抖，造成运行返回信号时强时弱，而此时中央控制室上的Honeywell机认为运行返回信号已消失，随即发出分闸指令，造成启动ID风机失败。

图3  ID风机电机启动电流曲线图

        (2)  处理方法

    综上所述，将逻辑图做了相应修改。根据高压柜电动储能机构的储能时间为15s的要求，做了以下变动：在ID风机电机启动后，将PC机运行返回信号延时保持20s，以避开储能机构工作时对运行返回信号的干扰。上述工作做完后，再次启动ID风机电机，在PC机监视与高压配电室的PYRAMID监视启动电流值相吻合，运行返回信号正常，电机顺利启动成功，并观测到电机最大启动电流值为617.87A，当风门开度80％时，电机电流为72A。

    因为有了ID风机电机试车成功，因此在2001年2月28日， 2＃焙烧炉一次点火成功，3月6日凌晨2时，氧化铝顺利产出。