ABB水泥行业应用方案.pdf

水泥行业应用方案）行业资料低压产品1SXF000010X2001 12-2009水泥行业应用方案水泥行业1行业概述水泥生产线的低压电气室主要分为石灰石破碎电气室、原料电气室、生料磨及窑尾电气室、窑头电气室、水泥磨及包装电气室及余热发电电气室余热发电系统可为水泥生产节约 30%的电能，减少了煤耗，减少了二氧化碳排放量，大大节约了能源，保护了环境，为水泥企业创造了巨大的经济效益和良好的社会效益ABB 的低压配电解决方案覆盖了水泥生产的各个环节，在 2008 年伦敦的水泥行业全球大会上，ABB 荣获“电力节能最具创新技术奖”随着技术的不断创新，秉承全新的设计理念，ABB 不断推出性能更先进、系列更齐全的高品质产品和优化的解决方案，完全适应水泥行业的苛刻环境，并满足稳定可靠和节能降耗等需求主要解决方案 方案特点 提供安全、可靠、节能的智能配电 保障设备顺畅、安全、稳定的运行 高品质的产品确保人身及财产安全 提升水泥的产品质量，增强了产品核心竞争力和品牌效应行业概述石灰石破碎电气室原料电气室生料磨及窑尾电气室窑头电气室水泥磨及包装电气室余热发电系统电气室循环泵房及水处理办公楼及其它石灰石破碎控制站原料控制站生料磨及窑尾控制站窑头控制站水泥磨及包装控制站余热发电控制站低压配电解决方案配电方案 智能配电监控方案 电网质量方案 余热发电配电方案 可编程控制器应用方案PLC（AC500）方案 露天采矿生料磨窑水泥磨水泥行业应用方案水泥行业2低压配电解决方案-配电低压配电方案 方案概述水泥行业环境苛刻，负荷数量众多，且容量大，故对配电设备的高安全和高可靠，以及稳定运行有很高的要求。

低压配电设备按水泥工艺段设置集中电气室，低压配电设备具有以下主要特点：采用抽出式开关柜，并设有温湿度控制器 双电源进线可相互备用，进线及联络回路设有欠电压保护 无功补偿量大，且串联电抗器，约为变压器容量的 40，并进行谐波治理 “三地”控制方式：现场箱控制、集中控制室控制、PLC 控制 配置智能配电自动化装置，以满足智能配电和电动机保护 电动机回路使用软起动器或电动机控制单元，可确保电动机运作可靠 方案配置 方案特点 MNS 抽出式开关柜，排列紧凑、组合灵活、通用性强 可通过 ABB DOC Win3.0 智能配电系统专业软件优化设计、开关柜温升、校验断路器选型及上下级保护配合的准确性 可提供优化的水泥行业低压解决方案，如配电方案、智能配电监控方案、电网质量方案、余热发电配电方案等 安装尺寸更加优化，节约安装空间，方便运行和维护 确保了安全、可靠、灵活的操控性能免维护，故障率极低，为水泥企业最大程度地节省投资、维修和运营等总体费用 优化方案功耗低，产品与开关柜均为国际认证及环保认证电动机控制单元(M101/102)智能电机控制器(UMC)双电源自动转换开关(DPT)隔离开关熔断器组(OS)隔离开关熔断器组(OS)隔离开关熔断器组(OS)有源动态滤波器(PQF)功率因数控制器(RVC/RVT)切换电容器用接触器(UA)电容器(CLMD)带PR222MP脱扣器的塑壳断路器(Tmax)+接触器(A/AF)软起动器PSR/PSS/PST(B)接触器(A/AF)接触器(A/AF)接触器(A/AF)接触器(A/AF)电动机起动器(MS)热过载继电器(TA)空气断路器(Emax)空气断路器(Emax)空气断路器(Emax)EasyLine熔断式隔离开关(方形)(XLP)电抗器隔离开关(E200)塑壳断路器(Tmax)微型断路器(S260)剩余电流保护器(GS260)隔离开关(OT)电涌保护器(OVR)塑壳断路器(Tmax)高分断微型断路器(S800)水泥行业应用方案水泥行业3低压配电解决方案-配电 应用实例 实例1：约旦 AMCP 水泥（6000t/d 生产线）约旦 AMCP（ALMAFRAQ CEMENT PLANT）水泥项目是一条新建 6000t/d 熟料的水泥生产线；该厂采用了 600 台低压开关成套设备，并要求采用国际知名品牌电器元件和柜型。

方案特点 采用 MNS 抽出式开关柜，结构紧凑，外形美观；抽屉具有工作、试验及隔离位置；功能单元安全隔离，杜绝了电气事故的扩大化；抽屉具有良好的互换性；母线系统免维护，确保了水泥生产的连续性 配电系统保护功能齐全，具有准确、可靠和宽范围的选择性保护，人性化的液晶显示界面，保护定值整定更精确更方便；紧凑的外形尺寸，节省电气室空间；额定电流插件易于水泥生产容量扩展进线和联络开关采用 Emax 抽出式空气断路器，出线开关采用 Tmax 塑壳断路器 多种电动机起动和控制方式，灵活掌控电动机负荷重要电动机回路采用 Tmax（MS）+A/AF 型接触器+M102 电动机管理单元；普通电动机回路采用 Tmax（MS）+A/AF 型接触器+T热过载继电器；大容量电动机回路采用 OS 隔离开关熔断器组+A/AF 型接触器+PST(B)软起动器 无功补偿采用 RCR（串 7%电抗器）方案，主要抑制 5 次及以上谐波，延长了电容器的寿命，降低了谐波对水泥生产设备和控制系统的损害，提高了整个电网的电能质量 主开关进线端并联 OVR BT2 3N 100-440s，防止雷电感应和操作过电压，有效抑制了电力系统的浪涌电流和电压暂变 控制部分采用 S260 微型断路器、EPR、按钮指示灯、端子等低压产品，保障二次回路可靠控制低压配电方案 实例2：江苏溧阳汉生特种水泥公司（5000t/d 生产线技术改造）江苏溧阳汉生特种水泥有限公司座落在江苏溧阳天目湖畔，公司对 5000t/d 生产线上的通风输送设备进行技改，要求减少风机等设备在起动和停止时对电网的冲击，避免输送传动皮带打滑。

该公司选用了 50 多台 PST(B)软起动器，成功地解决了上述问题方案特点 智能型 PST(B)系列软起动器，装备有镀膜的 PCB 电路板，它具有很强的抵抗严酷环境的能力：防尘、防腐等特殊版的智能型 PST(B)系列软起动器提供了一种全新的功能叫力矩控制，降低启动时对电网冲击、避免产生较大电压降、有效控制起动电流，消除尖峰电流、减小由于大扭矩产生的机械磨损，有效消除水锤效应实例3：水泥现场控制箱（VCS）在水泥生产中大量使用就地可视切断开关箱 VCS方案特点 箱体采用 MNS-E 系列低压动力控制箱，MNS-E 采用标准化设计，防护等级高，箱体结构紧凑，通用性强，性价比高箱体尺寸可按模数（E=25mm）任意变化整个箱体采用环氧树脂静电喷涂，整体颜色搭配和谐美观可视切断开关采用 OT200ES03 隔离开关（侧面操作），触头可视，具有明显切断点，可在 AC-23A 应用下带负荷操作，可配挂锁和辅助触点，结构紧凑，防护等级高（手柄防护 IP65），操作安全方便带镀膜PCB的特殊版软起动器水泥行业应用方案水泥行业4低压配电解决方案-智能配电监控 方案概述ABB 智能配电监控解决方案是一套利用计算机网络控制技术和现场总线技术对水泥企业配电和电动机进行测控和监视的软、硬件体系。

智能配电监控系统通过开关量采集、模拟量采集、远程控制、电动机控制与保护、电能质量综合监测、电能管理及中高压继保装置构成功能完善的水泥配电综合自动化系统方案配置 方案特点 信息丰富诊断信息包括三个方面：电参量、故障信息和管理信息 综合保护通过对现场电参量的实时检测，可自动判断电动机的运行状况，并提供完善的各类保护如电压跌落自重起，可避免电压不稳定 组网灵活标准开放式通讯规约，易开发、易组网和易兼容 接线方便可节省电缆、降低成本、简化接线和安装 管理层监控系统采用模块化的设计，具有各种功能管理模块如：柜图监控环境、图形监控环境、动态趋势环境、告警查询、动态报表、逻辑关系、负荷管理等也可使用其它组态软件来构造完善的后台管理系统设备层设备层主要是各类现场设备，如继保装置、智能测控仪表、变压器测控仪、智能断路器和电动机控制保护器等通讯层设备层与通讯层之间均采用总线适配器如：Modbus-RTU、Profibus DP、DeviceNet 等各类总线适配器，使通讯稳定可靠，抗干扰能力强低压动力配电及控制箱（MNS-E）智能电量仪表(EM)智能电量仪表(EM)智能电量仪表(EM)功率因数控制器(RVT)功率因数控制器(RVT)变频器监测与分布式控制装置(RTU)可编程控制器(AC500)人机界面(HMI)电动机控制单元(M101/102)软起动器PSR/PSS/PST(B)有源动态滤波器(PQF)热过载继电器(TA)智能电机控制器(UMC)低压配电方案电力监测与控制装置(PMC916)电力监测与控制装置(PMC916)电力监测与控制装置(PMC916)水泥行业应用方案水泥行业5低压配电解决方案-智能配电监控 应用实例 沙特 Riyadh 公司（5000t/d 水泥生产线）沙特阿拉伯 RCP（Riyadh Cement Plant）新建一条 5000t/d 熟料的水泥生产线，位于沙特阿拉伯首都利雅得附近。

该项目要求低压配电成套设备通过现场总线形式，建立水泥生产智能配电监控系统，对现场设备进行实时监测和控制，智能配电监控系统纳入水泥配电综合自动化系统方案特点 实时监测，通讯可靠，实现水泥生产智能配电监控进线和联络回路配置 PMC916 电力监测与控制装置；出线回路配置 EM-M 智能电量仪表PMC916 和 EM-M 还能测量谐波 综合的电动机控制、保护、监测和故障预告警，高效管理水泥生产各类电动机负荷-电动机回路配置了 M101-P 2715 套和 M102-P 150 套通讯稳定可靠，M101（2）电压跌落自 重起动功能可避免电压不稳定-多种电动机起动方式，如直接起动、正反转起动、星三角起动、双速起动和自耦变压器起动可实现总线通信方式、面板控制方式、就地操作方式 现场总线协议采用 Profibus DP，通讯稳定可靠，抗干扰能力强人性化的人机界面HMI和功能强大的 AC500 组成配电监控系统的通讯层 监控系统具有各种功能管理模块如柜图监控环境、图形监控环境、动态趋势环境、告警查询、动态报表、逻辑关系、负荷管理等低压动力配电及控制箱（MNS-E）智能电量仪表(EM)智能电量仪表(EM)功率因数控制器(RVT)功率因数控制器(RVT)变频器监测与分布式控制装置(RTU)可编程控制器(AC500)人机界面(HMI)电力监测与控制装置(PMC916)电力监测与控制装置(PMC916)电力监测与控制装置(PMC916)操作面板(MD)电动机控制单元(M101/102)电动机控制单元(M101/102)软起动器PSR/PSS/PST(B)有源动态滤波器(PQF)热过载继电器(TA)低压配电方案水泥行业应用方案水泥行业6低压配电解决方案-电网质量（无功补偿）方案概述水泥生产各环节非线性负荷众多，如变频驱动、软起动、UPS 等，功率因数低，对无功功率需求大。

主要工艺环节：石灰石破碎与均化、生料磨及窑尾、窑头、水泥磨及包装和煤磨等主要用于皮带机、水泵、风机、破碎机等水泥生产设备无功补偿 RCR（串 7%电抗器）的谐振频率为：189Hz，在 400V 系统中 7%电抗器配 480V 电容特别适用于水泥生产线中的三相非线性负载，抑制 5 次及以上谐波7%电抗器比 5.4%、6%更远离谐振点，大大延长了电容器的寿命解决方案 方案特点 无功补偿产品齐全 过载能力强，功耗低 有效抑制闭合时尖峰电流 电容具有自愈功能 电容放电速度快，剩余电压极低 手动及自动程序控制电容投切，投切顺序可编程 过、欠电压和谐波畸变保护，报警输出 投切决定以基波为准，不受谐波影响 RCR 方案具有消谐和保护电容功能方案号补偿容量Kvar功率因数控制器*数量开关熔断器组/负荷开关*数量熔断器式隔离开关(方形)*数量熔断器*数量接触器*数量电容器电抗器组合*数量RCR120F-7%120RVC-8*1OS400D03P*1XLP000*8OFAFC000GG40*24 UA 30-30-11*8CLMR-7%,1。