KLGA系列空气等离子切割机说明书1 2.docx
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KLGA系列空气等离子切割机说明书12
KLG-A系列空气等离子切割机说明书
一、用途与性能特点:
KLG-A系列新一代空气等离子切割机是用普通电源,以压缩空气为工作气体,对多种导电材料进行任何形状切割的新型切割设备。
利用等离子弧的高温迅速熔化金属并
吹除而完成切割过程。
经本机切割的各种碳钢、不锈钢、铝、铜板等金属材料可获得优良的切口和平整的表面。
本机具有切割速度快,切口窄,变形小,易操作等优点。
由于无需使用昂贵的气体,只需要压缩空气作气源,因而切割成本相应降低。
二、主要技术参数:
1.输入电源:
三相交流50HZ 380V正弦波
2.额定负载持续率:
80%
3.压缩空气压力:
0.2—0.4MPa
4.其它技术参数列表如下:
型号
输入功率KVA
切割电流A
空气压力MPa
重量KG
最大切割厚度mm
外型尺寸(mm)
不锈钢
铝
铜
KLG-30A
7
30
0.2-0.3
80
12
6
5
560×600×940
KLG-40A
9
40
85
15
8
3
560×600×940
KLG-50A
11
50
100
22
12
5
560×600×940
KLG-60A
13
60
105
25
14
6
560×600×940
KLG-80A
15
80
130
32
20
8
600×620×960
KLG-100A
20
100
135
35
22
10
600×620×960
KLG-120A
25
20
0.3-0.4
155
42
30
14
600×620×960
KLG-160A
35
60
260
52
40
18
600×750×1000
KLG-200A
50
200
350
67
50
22
700×1000×1150
三、结构:
1.电源箱结构:
切割电源主要部件安装在电源箱底盘上,直立的安装板将电源分为前后两部分。
前室装有主变压器;后室装有高频变压器、熔断器、电磁阀等控制元件。
控制面板上装有控制开关及指示灯;后板外侧装有过滤减压阀。
割炬气电管线及工作地线则由面板孔接出,使用甚为方便。
电源箱的正、背面意见图一:
2.割炬结构(见附图二)。
四、工作原理:
等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体,它将电弧功率将转移到工件上,高热量使工件熔化并被吹掉,形成等离子弧切割的工作状态。
压缩空气进入割炬后由气室分配两路,即形成等离子气体及辅助气体。
等离子气体弧起熔化金属作用,而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。
切割电源包括主电路及控制电路两部分,电气原理方框图见图三所示:
主电路包括接触器,高漏抗的三相电源变压器,三相桥式整流器,高频引弧线圈及保护元件等组成。
由高漏抗引成陡将的电源外特性。
控制电路通过割炬上的按钮开关来
完成整个切割工艺过程:
预通气—主电路供电—高频引弧—切割过程—息弧—停止。
主电路的供电由接触器控制;气体的通短由电磁阀控制;由控制电路控制高频振荡器引燃电弧,并在电弧建立后使高频停止工作。
此外,控制电路尚具备以下内部锁定功能:
1.热控开关动作,停止工作。
五、使用及操作:
1、安装注意事项
(1)安装设备置于干燥,清洁且通风良好场所。
(2)设备应有保护接零,即将机壳部分与三相四线中的零线连接(带电源插头的产品出厂时已内接)。
(3)工作场所电网供电应正常,无过度波动现象,否则设备无法保证正常工作。
(4)设备安装的示意图如图四所示:
1)电源进线与用户自备的合适容量的三相开关相接。
三相开关应装设符合规定的熔丝,不能任意放大。
三相开关应供切割机专用。
2)气源通过供气管道接到切割机箱后板上的过滤减压阀进气端,即面对压力表的左侧接头。
3)将切割机的工作地线夹头(切割电源正极输出端)夹持在工件上。
2.操作:
(1)操作准备
1)检查外接电源准确无误。
2)检查工件地线已夹持在工件上。
3)接通气源,排放积水。
4)检查电源开关在断位。
5)闭合电网供电总开关,此时风扇开始工作,注意检查风向,风应该朝里吹,否则因主变压器得不到通风冷却,会缩短工作时间。
6)将面板上的电源开关扳到“通”位,电源指示灯亮。
此时应有压缩空气从割炬中流出。
注意过滤减压阀压力表指针是否在0.2—0.4兆帕位置,若压力不符,
应在气体流动的情况下,调节过滤减压阀压力表上部旋钮,顺时针转动为增加压力,反之则降低。
7)让气体流通数分钟,以除去焊炬中的冷凝水汽。
(2)切割操作
1)割炬与工件接触按下按钮即可切割。
可以从工件边缘开始切割,板材厚度不大时,也可在工件任何一点开始切割。
割炬可垂直于工件或向一侧略为倾斜,
但在工件中间开口时,割炬应略向一侧倾斜,以便吹除熔化金属,割穿金属。
2)将手把按钮按下并保持主电路接通,同时高频振荡器工作,直至切割电弧形成,高频振荡器即停止工作。
此后可依靠割炬的移动来进行切割。
同时切割指示灯亮。
3)切割时必须割穿金属后方能均匀移动,否则将损坏喷咀。
移动速度过快或过慢将影响切割质量。
4)切割气压的调整:
切割气压过高,流量过大,将影响切割厚度。
切割气压过小将将影响喷咀的使用寿命。
5)提起割炬离开工件前,必须送开手把按钮,此时等离子弧熄灭,切割过程停止。
6)切割过程中,因割炬离开工件超过2毫米而熄弧,则需重新起弧。
7)因连接工作时间太长造成主变压器温度超过110℃时,热控保护开关动作,设备将自动关闭,无法启动。
应待变压器冷却后可重新启动。
8)经常排除过滤减压阀中的积水,即逆时针旋转最下部螺丝,排除积水后再拧紧。
若压缩空气中含水量过多,应考虑过滤减压阀与气源间再外加一只过滤阀,否则将影响切割质量
9)未进行切割工件时,尽量少按动割炬按钮,以免损坏机件。
10)切割工件全部结束后,切断电源开关和气源阀。
(3)切割故障
1)割不透:
a:
板材厚度超过设备适用范围。
b:
切割速度太快。
c:
割炬倾度过大。
d:
压缩空气压力过大或过小。
e:
电网电压过低。
2)等离子弧不稳定:
a:
割炬移动太慢。
b:
电源两相供电,工作电压减小。
c:
压缩空气压力过大。
(4)切割速度参考曲线(见图五)
六、安全操作注意事项:
1.操作者应在熟悉并理解说明书内容后,才允许操作与维修该设备。
2.切割工件应在通风良好的环境中进行,在通风不良或容器中进行切割时,应另外采取加强通风的有效措施。
3.设备通电后不得拆卸箱壳及接触带电零件(包括喷咀)。
4.更换割炬零件前,必须切断电源总开关。
5.操作者在工作前应穿戴好保护衣、鞋、帽及浅色面罩或色镜。
6.切割场地上不应有易燃易爆物品。
7.操作时应注意保护割炬软管电缆不受伤害;也要注意不使火花损伤油漆、塑料及其他金属等物体。
8.设备停用时关闭电源、气源。
9.应经常检查,保持设备的良好状态,并注意保护接零或保护接地是否良好。
七、割炬的安装、维护及零件更换:
1.安装或更换割炬零件时,将割炬头朝上,然后按保护罩—导电喷咀—气体分配器—电极—割炬体的顺序拆卸;按相反顺序装配。
安装喷咀时,要保持与电极的同心度。
保护罩要拧紧,喷咀要压紧,
若有松动,不能切割。
2.合理使用割炬,将喷咀与工件接触后在引弧;而切割结束时,应先松开手把按钮断弧,再将割炬从工件表面移开,这样可延长零件的使用寿命。
当喷咀因中心空大而影响切割质量时应及时更换。
3.电极中心凹陷深达2毫米以上或不能引弧时,可将电极反向安装使用或更新。
4.发现保护罩、分配器裂开或严重损坏时应及时更换。
5.发现割炬体绝缘、人造革外套、电缆线绝缘、气管损坏破裂时,应及时修复或更换。
6.若要卸下割炬,将人造革外套后退,拆开开关连接接线,向后退出手把,再拆割炬体的连接接头。
7.更换新的陶瓷保护罩时,将割炬体上的O形密封圈涂少许凡士林油再旋入,可延长密封圈使用时间。
八、常见故障原因及排除方法:
序号
故障现象
故障原因
排除方法
1
合上电源开关
电源指示灯不亮
1.供电电源开关中熔断器断
更换
2.电源箱后熔断器断
检查更换
3.控制变压器坏
更换
4.电源开关坏
更换
5.指示灯坏
更换
2
不能预调切割气体压力
1.气源未接上或气源无气
接通气源
2.电源开关不在“通”位置
扳动之
3.减压阀坏
修复或更换
4.电磁阀接线不良
检查接线
5.电磁阀坏
更换
3
工作时按下割炬按钮无气流
1.管路泄露
修复泄露部分
2.电磁阀坏
更换
4
导电嘴接触工件后按动割炬按钮工作指示灯亮但未引弧切割
1.KT1坏
更换
2.高频变压器坏
检查或更换
3.火花棒表面氧化或间隙距离不当
打磨或调整之
4.高频电容器C7短路
更换
5.气压太高
调低
6.导电嘴损耗过短
更换
7.整流桥整流元件开路或短路
检查更换之
8.割炬电缆接触不良或断路
修理或更换
9.工件地线未接至工件
接至工件
10.工件表面有厚漆层或厚污垢
清除使之导电
5
导电嘴接触工件按下割炬按钮切割指示灯不亮
1.热控开关动作
待冷却或再工作
2.割炬按钮开关坏
更换
6
高频启动后控制熔断熔丝断
1.高频变压器损坏
检查更换
2.控制变压器损坏
检查更换
3.接触器线圈短路
更换
7
总电源开关熔丝断
1.整流元件短路
检查并更换
2.主变压器故障
检查更换
3.接触器线圈短路
检查更换
8
有高频发生但不起弧
1.整流元件坏(机内有异常声响)
检查更换
2.主变压器坏
检查更换
3.C1—C7坏
检查更换
9
长期工作中断弧不起
1.主变压器温度太高,热控开关动作
待冷却后再工作注意降温风扇是否工作及风向
2.线路故障
检查修复
九、电气原理图(见附页电气原理图)
十、产品成套:
1.切割电源箱 1台
2.割炬 1把(与箱体连)
3.工作地线(连线夹) 1根(与箱体连)
4.过滤减压阀(连内接气管) 1只(在箱体背面)
5.备品:
1.)保护罩 10只
2.)导电喷嘴 20只
3.)气体分配器 10只
4.)电极 20只
十一、随同产品的技术文件:
1.)使用说明书 1份
2.)合格证 1份
附图1:
电气原理图
电厂分散控制系统故障分析与处理
作者:
单位:
摘要:
归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因,对故障处理的过程及注意事项进行了说明。
为提高分散控制系统可靠性,从管理角度提出了一些预防措施建议,供参考。
关键词:
DCS 故障统计分析 预防措施
随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成,分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点,在电力生产过程中得到了广泛应用,其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上,正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。
但与此同时,分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力,对机组的安全经济运行至关重要。
本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理,归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议,供同行参考。
1 考核故障统计
浙江省电力行业所属机组,目前在线运行的分散控制系统,有TELEPERM-ME、MOD300,INFI-90,NETWORK-6000,MACSⅠ和MACS-Ⅱ,XDPS-400,A/I。
DEH有TOSAMAP-GS/C800,DEH-IIIA等系统。
笔者根据各电厂安全简报记载,将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1
表1 热工考核故障定性统计
2 热工考核故障原因分析与处理
根据表1统计,结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况,下面将分散控制系统异常(浙江省电力行业范围内)而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下:
2.1 测量模件故障典型案例分析
测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高,但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易,根据故障现象、故障首出信号和SOE记录,通过分析判断和试验,通常能较快的查出“异常”模件。
这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种,硬性故障只能通过更换有问题模件,才能恢复该系统正常运行;而软性故障通过对模件复位或初始化,系统一般能恢复正常。
比较典型的案例有三种:
(1)未冗余配置的输入/输出信号模件异常引起机组故障。
如有台130MW机组正常运行中突然跳机,故障首出信号为“轴向位移大Ⅱ”,经现场检查,跳机前后有关参数均无异常,轴向位移实际运行中未达到报警值保护动作值,本特利装置也未发讯,但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。
因此分析判断跳机原因为DEH主保护中的LPC模件故障引起,更换LPC模件后没有再发生类似故障。
另一台600MW机组,运行中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警,同时汽机高、中压主汽门和调门关闭,发电机逆功率保护动作跳闸;随即高低压旁路快开,磨煤机B跳闸,锅炉因“汽包水位低低”MFT。
经查原因系#1高压调门因阀位变送器和控制模件异常,使调门出现大幅度晃动直至故障全关,过程中引起#1轴承振动高高保护动作跳机。
更换#1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后,机组启动并网,恢复正常运行。
(2)冗余输入信号未分模件配置,当模件故障时引起机组跳闸:
如有一台600MW机组运行中汽机跳闸,随即高低压旁路快开,磨煤机B和D相继跳闸,锅炉因“炉膛压力低低”MFT。
当时因系统负荷紧张,根据SOE及DEH内部故障记录,初步判断的跳闸原因而强制汽机应力保护后恢复机组运行。
二日后机组再次跳闸,全面查找分析后,确认2次机组跳闸原因均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件,当该模件异常时导致汽轮机跳闸,更换故障模件后机组并网恢复运行。
另一台200MW机组运行中,汽包水位高Ⅰ值,Ⅱ值相继报警后MFT保护动作停炉。
查看CRT上汽包水位,2点显示300MM,另1点与电接点水位计显示都正常。
进一步检查显示300MM的2点汽包水位信号共用的模件故障,更换模件后系统恢复正常。
针对此类故障,事后热工所采取的主要反事故措施,是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查,尽可能地进行分模件处理。
(3)一块I/O模件损坏,引起其它I/O模件及对应的主模件故障:
如有台机组“CCS控制模件故障"及“一次风压高低”报警的同时,CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量百分比、氧量反馈,燃料主控BTU输出消失,F磨跳闸(首出信号为“一次风量低”)。
4分钟后CRT上磨煤机其它相关参数也失去且状态变白色,运行人员手动MFT(当时负荷410MW)。
经检查电子室制粉系统过程控制站(PCU01柜MOD4)的电源电压及处理模件底板正常,二块MFP模件死机且相关的一块CSI模件((模位1-5-3,有关F磨CCS参数)故障报警,拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏(由于输出通道至BCS(24VDC),因此不存在外电串入损坏元件的可能)。
经复位二块死机的MFP模件,更换故障的CSI模件后系统恢复正常。
根据软报警记录和检查分析,故障原因是CSI模件先故障,在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障,导致其它I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障,信号保持原值,最终导致主模件MFP03故障(所带A-F磨煤机CCS参数),CRT上相关的监视参数全部失去且呈白色。
2.2 主控制器故障案例分析
由于重要系统的主控制器冗余配置,大大减少了主控制器“异常”引发机组跳闸的次数。
主控制器“异常”多数为软故障,通过复位或初始化能恢复其正常工作,但也有少数引起机组跳闸,多发生在双机切换不成功时,如:
(1)有台机组运行人员发现电接点水位计显示下降,调整给泵转速无效,而CRT上汽包水位保持不变。
当电接点水位计分别下降至甲-300mm,乙-250mm,并继续下降且汽包水位低信号未发,MFT未动作情况下,值长令手动停炉停机,此时CRT上调节给水调整门无效,就地关闭调整门;停运给泵无效,汽包水位急剧上升,开启事故放水门,甲、丙给泵开关室就地分闸,油泵不能投运。
故障原因是给水操作站运行DPU死机,备用DPU不能自启动引起。
事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制,并增设故障软手操。
(2)有台机组运行中空预器甲、乙挡板突然关闭,炉膛压力高MFT动作停炉;经查原因是风烟系统I/O站DPU发生异常,工作机向备份机自动切换不成功引起。
事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离,分别接至不同的控制站进行控制,防止类似故障再次发生。
2.3 DAS系统异常案例分析
DAS系统是构成自动和保护系统的基础,但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响,DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动,甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生,比较典型的这类故障有:
(1)模拟量信号漂移:
为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷,有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器,但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累,引起信号无规律的漂移,当漂移越限时则导致保护系统误动作。
我省曾有三台机组发生此类情况(二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机,联跳引风机对应侧),但往往只要松一下端子板接线(或拆下接线与地碰一下)再重新接上,信号就恢复了正常。
开始热工人员认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起,但处理后问题依旧。
厂家多次派专家到现场处理也未能解决问题。
后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造,拆除原来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆全部通过导线接地;UPS至DCS电源间增加1台20kVA的隔离变压器,专门用于系统供电,且隔离变压器的输出端N线与接地线相连,接地线直接连接机柜作为系统的接地。
同时紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。
使漂移现象基本消除。
(2)DCS故障诊断功能设置不全或未设置。
信号线接触不良、断线、受干扰,使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的情况,现场难以避免,通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的正确设置,可以避免或减少这类故障引起的保护系统误动。
但实际应用中往往由于此功能未设置或设置不全,使此类故障屡次发生。
如一次风机B跳闸引起机组RB动作,首出信号为轴承温度高。
经查原因是由于测温热电阻引线是细的多股线,而信号电缆是较粗的单股线,两线采用绞接方式,在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起(事后对连接处进行锡焊处理)。
类似的故障有:
民工打扫现场时造成送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻本身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰造成推力瓦温瞬间从99℃突升至117℃,1秒钟左右回到99℃,由于相邻第八点已达85℃,满足推力瓦温度任一点105℃同时相邻点达85℃跳机条件而导致机组跳闸等等。
预防此类故障的办法,除机组检修时紧固电缆和电缆接线,并采用手松拉接线方式确认无接线松动外,是完善DCS的故障诊断功能,对参与保护连锁的模拟量信号,增加信号变化速率保护功能尤显重要(一当信号变化速率超过设定值,自动将该信号退出相应保护并报警。
当信号低于设定值时,自动或手动恢复该信号的保护连锁功能)。
(3)DCS故障诊断功能设置错误:
我省有台机组因为电气直流接地,保安1A段工作进线开关因跳闸,引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳,油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A,汽泵B升速的同时电泵连锁启动成功。
但由于运行操作速度过度,电泵出口流量超过量程,超量程保护连锁开再循环门,使得电泵实际出水小,B泵转速上升到5760转时突然下降1000转左右(事后查明是抽汽逆止阀问题),最终导致汽包水位低低保护动作停炉。
此次故障是信号超量程保护设置不合理引起。
一般来说,DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后,应自动撤出相应保护,待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。
2.4 软件故障案例分析
分散控制系统软件原因引起的故障,多数发生在投运不久的新软件上,运行的老系统发生的概率相对较少,但一当发生,此类故障原因的查找比较困难,需要对控制系统软件有较全面的了解和掌握,才能通过分析、试验,判断可能的故障原因,因此通常都需要厂家人员到现场一起进行。
这类故障的典型案例有三种:
(1)软件不成熟引起系统故障:
此类故障多发生在新系统软件上,如有台机组80%额定负荷时,除DEH画面外所有DCS的CRT画面均死机(包括两台服务器),参数显示为零,无法操作,但投入的自动系统运行正常。
当时采取的措施是:
运行人员就地监视水位,保持负荷稳定运行,热工人员赶到现场进行系统重启等紧急处理,经过30分钟的处理系统恢复正常运行。
故障原因经与厂家人员一起分析后,确认为DCS上层网络崩溃导致死机,其过程是服务器向操作员站发送数据时网络阻塞,引起服务器与各操作员站的连接中断,造成操作员站读不到数据而不停地超时等待,导致操作员站图形切换的速度十分缓慢(网络任务未死)。
针对管理网络数据阻塞情况,厂家修改程序考机测试后进行了更换。
另一台机组曾同时出现4台主控单元“白灯”现象,现场检查其中2台是因为A机备份网停止发送,1台是A机备份网不能接收,1台是A机备份网收、发数据变慢(比正常的站慢几倍)。
这类故障的原因是主控工作机的网络发送出现中断丢失,导致工作机发往备份机的数据全部丢失,而双机的诊断是由工作机向备份机发诊断申请,由备份机响应诊断请求,工作机获得备份机的工作状态,上报
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