320t高速动平衡试验机自主化改造
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完成单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、天津电气科学研究院有限公司
登记编号:ZSXC-05-J-2-261
登记年份:2022
发布时间:2022-07-26
王彦成、李长征、孙海珉、胡耀翔、刘鸿全、刘建宝、陈立锋、李 浩
哈电汽轮机320t高速动平衡试验机,20世纪70年代中后期从德国申克公司引进,几十年高负荷试验加上系统老化,故障率不断攀升,不能满足高质量、高效率生产试验需求。经过对主驱动系统、中央控制系统、测量系统、油路系统、机械部分以及其他配套设备设施的改造和技术创新,搭建了一个现代化的试验平台。改造采用了变频调速装置、可编程控制器、数据采集及通信网络技术,通过两级网络将试验台供配电、主辅机控制、PLC、远程I/O、人机界面(HMI)联为一体,全部的控制保护环节整合在新的控制系统中,包含了逻辑缜密的安全联锁、故障报警程序,构成了集成自动化控制系统。试验机具备了完善的功能和较高的技术指标,达到了世界先进水平。
主驱动系统由变压器、变频控制器及变频电机等组成。变频控制系统选用了ABB公司ACS6000产品,平均无故障时间6年以上,提升了试验稳定性,节能效果显著,国产主电机实现了0~1000rpm平滑调速,稳速精度优于±0.05%FS,超调量低于0.5%FS,变压器提供足够的感抗将网侧谐波进行限制。大功率交流变频调速技术的应用,摈弃了原有调节能力差、功耗大、效率低的直流调速主驱动系统。
中央控制系统由主机控制、辅机控制等系统组成,其中辅机控制系统又包括润滑、冷却水、真空、管理计算机、视频监控和应急电源等系统,由控制柜、操作台、工业计算机及控制软件包等组成。崭新的中央控制系统的建立,排除了模拟屏控制、分散操作、元器件老化等诸多弊端。全面的信号监控,丰富的上位机画面,以及完善的事故处理和保护能力,使操作和监控更加便捷。气动薄膜调节等系统实现了对摆架供油压力、流量等自动精确调整。在提升试验机的安全、稳定、可靠运行上取得了实效。