新中棒水处理电气控制系统技术方案更改ABB.docx
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新中棒水处理电气控制系统技术方案更改ABB
新中棒水处理电气系统技术文件
1.项目情况
1.1概述
南京钢厂拟新建1条80万吨中棒生产线。
由于新建设施占用现有中型车间浊环水处理的位置，故给排水设施除中型车间的旋流沉淀池外，其余按新老生产线水处理设施合建设计。
1.2水量及水质要求
1.2.1用水量
根据用户对水量、水质、水压、水温的要求，根据招标文件设计要求：
生产总用水量：
6005m3/h
其中：
浊环水用水量：
4800m3/h
净环水用水量：
1200m3/h
车间洒水：
5m3/h
生产总补充水量：
164m3/h
其中：
新水补充量：
139m3/h
中水补充量：
25m3/h
生产用水循环率：
97.3%
生活水用水量：
28m3/h
特钢车间用水量表
序号
用户
名称
用户
数量
水耗量
水压
水温
用水
制定
备注
（m3/h）
（MPa）
（℃）
一
直接冷却水
（一）
新中棒用水量
1
1#高压水除鳞
1
40
0.35~0.4
35
连续
2
2#高压水除鳞
1
10
0.35~0.4
35
连续
3
夹送辊
1
10
0.35~0.4
35
连续
4
粗轧机
6
300
0.35~0.4
35
连续
5
中轧机组
6
210
0.35~0.4
35
连续
6
预精轧机组
4
120
0.35~0.4
35
连续
7
精轧机组
4
120
0.35~0.4
35
连续
8
立活套
7
7
0.35~0.4
35
连续
9
1#-5#水箱
5
1100
0.35~0.4
35
连续
设备厂二次加压
10
6#-7#水箱
2
700
0.35~0.4
35
连续
设备厂二次加压
11
减定径机组
4
125
0.35~0.4
35
连续
12
冲氧化铁皮
1
200
0.4
35
连续
13
其它
1
58
0.35~0.4
35
连续
小计
3000
（二）
老中棒用水量
轧线浊环水
1200
0.35~0.4
35
连续
冲氧化铁皮
1
600
0.35~0.4
35
连续
小计
1800
合计
4800
二.
间接冷却水
（一）
新中棒用水量
1
加热炉
175
0.45
35
连续
2
入炉辊道
20
0.45
35
连续
3
出炉保温辊道
20
0.45
35
连续
4
辅电机
60
0.45
35
连续
5
液压润滑
375
0.45
35
连续
6
通风空调
100
0.45
35
连续
7
未预见冷却水
50
0.45
35
连续
小计
800
0.45
35
连续
（二）
老中棒用水量
0.45
35
连续
1
新增净环水
400
合计
1200
三.
新水
1
生活用水
28
常温
间断
2
车间洒水
5
常温
间断
1.3水源
所需的生活水由厂区现有的生活给水管网供给；生产水及净环水系统的补充水由厂区现有生产给水管道供给；浊环水系统的补充水由厂区现有生产给水管道及中水管网供给。
1.4环境
1.4.1安装地点:
安装于室内
1.4.2使用环境条件
1.4.2.1环境温度：
极端最高温度50.00C
极端最低温度-23.00C
1.4.2.2环境相对湿度（在25℃时）
月平均最小相对湿度：
57%（最大值）
月平均最大相对湿度：
83%（最大值）
1.4.2.3海拔高度：
<1000ｍ；
1.4.2.4空气污秽程度：
III级
1.4.2.5耐地震能力：
耐震烈度：
7度，地面水平加速度：
0.2g，地面垂直加速度：
0.1g，安全系数：
1.67。
1.4.2.6所有户内电气/电子设备能满足在室温42℃，没有空调的环境中长期安全可靠运行，且保持额定的运行参数。
2.配电、自动化控制系统
本系统电气设备供货范围为中棒水处理设施的所有供配电设备、电气传动设备、基础自动化系统的硬件设计、设备集成、应用软件的编制及现场调试等。
设计年轧制棒材80万吨的一个轧钢厂水处理区域的设备主要提供轧制过程中的生产用水。
包括浊水和净水两部分。
浊、净水均实现闭路循环。
考虑到生产过程水的损耗，采用净水补充。
循环水量分别为：
净水：
1200m3/h；浊水：
4800m3/h。
2.1系统设计要点
2.1.1系统自诊断、报警、事件的检测和管理功能
系统具有丰富自诊断、报警、事件的检测和管理功能，操作员提高效率的关键之一是获得系统的报警信息，系统提供了丰富的工具，使得操作员可以很快找到系统的故障。
*多种报警优先级
*标准报警/通讯/信息画面
*专门的报警区域
*高级报警管理
*相关画面
*报警切除
*回到正常记录
*报警分类
*区域分配
*操作员日记
*结构化报警
*语音输出报警
*报警/事件报表
2.1.2历史数据采集功能
该系统有很强的数据采集功能，能以多种频率收集存储平均值和瞬时值数据。
系统可以在线保存大量历史数据，通过自动搜索可以访问无限制的历史数据.历史检索数据可以存在本地的硬盘、磁盘等介质上，另外该系统还能和上层管理网络（例如：
MIS系统）连接，为全厂一体化网络规划和管理提供硬件和软件基础。
2.1.3高级的趋势记录显示功能
系统通过简单的组态，就可以将数据以各种高级的趋势方式显示出来，提供分析和处理数据的功能。
*组态的高分辨率的趋势
*一幅画面显示一个，两个或三个棒图趋势点
*多坐标，多量程矢量趋势
*X-Y双变量坐标趋势，数值表
*趋势ZOOM功能，前后移动功能
*趋势定位数值读出，趋势分离显示
*可组态的趋势显示
*标准趋势显示
*在线组态功能
*实时/历史趋势同时显示
*剪贴趋势数据至报表打印
2.1.4报表功能
该系统本身已带有丰富的报表功能
●报警/事件记录报表
记录规定时间内的报警和事件，通过分类功能报表提供以对操作员与/或过程点的跟踪功能。
●报警周期报告
记录规定时间内所发生报警的发生时间，以及恢复正常以前的时间间隔。
●停车事故分析报表
以类型与/或原因类别报告停车事件。
●自由程式报表
用户根据需要定义各种形式的报表，可以包含各种数字或统计运算和最大值/最小值和标准偏差等。
●点属性报表
报告点显示中某种属性，如停止扫描、坏点或报警禁止等。
报表可以是周期性生成，也可由事件触发按或操作员要求生成，并可在线设定。
报表可以在屏幕上显示、打印或直接输出到另一计算操作分析处理。
2.1.5系统安全性
为了保证系统的安全性系统提供了可组态的安全等级。
控制级和区域分配功能安全等级可以按操作员，也可按各个操作站分配，系统可按用户需要分若干个安全等级，最多多达255级，并且可由操作权限最高者可在线添加不同层次的安全等级，规定操作员对系统功能的访问。
控制级client，规定有关人员对工厂和设备的操作权限。
区域分配功能使得不同车间的操作员在同一系统上只能访问操作自己车间的画面、报警和点数据，有效地防止操作员操作越过权限的区域。
2.2供配电系统
2.2.1供配电系统
电力负荷及用电量
总装机容量5300kW
功率因数大于等于0.92
低压侧采用电容补偿，补偿容量400kvar。
（1）供电电源及低压配电
水处理为二类负荷，在循环水泵房设一电气室，内设两台S11-2500/102500kVA10±5%/0.4~0.23kVD,yn11动力变压器。
变压器与配电柜由封闭式母线或电缆连接，供电给循环水泵房、旋流池、调节池、浓缩池和化学除油等设施。
低压配电系统采用单母线分段接线，正常分段运行。
两台变压器两路电源独立供电，每路电源可承担100%用电负荷，以确保一路电源设备检修时仍能可靠正常供电。
设计范围内的所有设备电源均由这两台变压器提供（变压器不在本标的）。
（2）低压配电电压等级
a．低压电动机：
AC380V
b．传动系统的控制电源：
AC220V
c．照明电源：
AC220V
（3）高、低压配电方式
a．动力负荷：
采用三相四线式380V配电。
b．照明负荷：
采用三相四线式380／220V配电。
低压配电系统的配电层次不超过三层，一般为负荷中心柜—控制中心柜（MCC）—现场用电设备。
（4）电气设备保护与传动
1）短路保护：
采用带瞬时过电流脱扣器的断路器，对配电线路和用电设备进行保护。
．
2）过负荷保护：
采用带长延时过电流脱扣器的断路器和热继电器，分别对有可能过负荷的配电线路和用电设备进行保护。
3）接地保护：
对380V配电系统，采用变压器中性点接地继电器与配电回路接地继电器的方式进行接地保护。
（5）低压配电保障措施
二级用电负荷均由两路电源供电，该两路电源分别引自两台互为备用的配电变压器。
（6）高、低压配电设备
1）变压器（不在本标的）
采用S11型标准配置变压器，变压器二次出线采用封闭母线或电缆，变压器连接组标号为Dynll。
2）低压负荷中心柜
负荷中心柜拟采用性能优良、质量可靠的GGD型开关柜，按照无人值守的要求，柜内断路器、接触器、继电器等主要设备元件选用优质可靠产品。
柜体防护等级不低于IP30，柜内设由门开关控制的照明灯。
3）交流变频及软启动器柜
交流软启动器装置，具有现场总线通信接口，柜体防护等级不低于IP30，柜内设由门开关控制的照明灯，柜体采用与MCC柜相同的骨架结构和色标。
4）现场操作箱
设有现场操作箱用于就地操作。
5）电气管线敷设（我方指导）
车间内电气管线尽可能沿桥架或电缆沟敷设，无桥架或电缆沟处管线尽量沿地坪、墙、楼板暗敷设，无法暗设时，采用电缆（电线）穿管明敷设。
（7）防雷接地要求
电气装置工作及保护共用一组接地装置，接地电阻不大于1Ω。
2.3.2主要设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
1
1#进线柜1XLALP
GGD800×800×2200
1
台
2
变频器柜2XLALP
GGD800×800×2200
1
台
3
变频器柜3XLALP
GGD800×800×2200
1
台
4
软启动器柜4XLALP
GGD800×800×2200
1
台
5
软启动器柜5XLALP
GGD600×800×2200
1
台
6
低压配电柜6XLALP
GGD600×800×2200
1
台
7
低压配电柜7XLALP
GGD800×800×2200
1
台
8
低压母联柜8XLALP
GGD1000×800×2200
1
台
9
变频器柜9XLALP
GGD800×800×2200
1
台
10
变频器柜10XLALP
GGD800×800×2200
1
台
11
软启动器柜11XLALP
GGD800×800×2200
1
台
12
软启动器柜12XLALP
GGD600×800×2200
1
台
13
低压配电柜13XLALP
GGD600×800×2200
1
台
14
低压配电柜14XLALP
GGD800×800×2200
1
台
15
2#进线柜15XLALP
GGD800×800×2200
1
台
16
1#进线柜101XHALP
GGD1200×800×2200
1
台
17
功率因数自动补偿柜102XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
18
1#出线柜103XHALP
GGD800×800×2200
1
台
19
变频器柜104XHALP
GGD800×800×2200
1
台
20
变频器柜105XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
21
变频器柜106XHALP
GGD800×800×2200
1
台
22
变频器柜107XHALP
GGD800×800×2200
1
台
23
变频器柜108XHALP
GGD800×800×2200
1
台
24
变频器柜109XHALP
GGD800×800×2200
1
台
25
变频器柜110XHALP
GGD800×800×2200
1
台
26
软启动器柜111XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
27
变频器柜112XHALP
GGD800×800×2200
1
台
28
低压配电柜113XHALP
GGD600×800×2200
1
台
29
低压母联柜114XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
30
低压配电柜115XHALP
GGD800×800×2200
1
台
31
低压配电柜116XHALP
GGD800×800×2200
1
台
32
低压配电柜117XHALP
GGD800×800×2200
1
台
33
低压配电柜118XHALP
GGD800×800×2200
1
台
34
2#进线柜201XHALP
GGD1200×800×2200
1
台
35
功率因数自动补偿柜202XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
36
2#出线柜203XHALP
GGD800×800×2200
1
台
37
软启动器柜204XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
38
变频器柜205XHALP
GGD800×800×2200
1
台
39
变频器柜206XHALP
GGD1000×800×2200
1
台
40
变频器柜207XHALP
GGD800×800×2200
1
台
41
变频器柜208XHALP
GGD800×800×2200
1
台
42
变频器柜209XHALP
GGD800×800×2200
1
台
43
变频器柜210XHALP
GGD800×800×2200
1
台
44
变频器柜211XHALP
GGD800×800×2200
1
台
45
变频器柜212XHALP
GGD800×800×2200
1
台
46
低压配电柜213XHALP
GGD600×800×2200
1
台
47
低压配电柜214XHALP
GGD600×800×2200
1
台
48
低压配电柜215XHALP
GGD800×800×2200
1
台
49
加药间动力配电箱JY1AP
XLL2
1
台
50
加药间动力配电箱JY2AP
XLL2
1
台
51
循环泵房潜污泵控制箱XHQ1X
JXF3001改
1
台
52
污泥池潜污泵控制箱WNQ1X
JXF3001改
1
台
53
污泥池潜污泵控制箱WNQ2X
JXF3001改
1
台
54
调节池潜污泵控制箱TJQ1X
JXF3002
1
台
55
调节池潜污泵控制箱TJQ2X
JXF3002
1
台
56
回水池潜污泵控制箱HSQ1X
JXF3002
1
台
57
加药间蝶阀操作箱WNTS5X
JXF3001
1
台
58
加药间蝶阀操作箱WNTS6X
JXF3001
1
台
59
加药间蝶阀操作箱WNTS7X
JXF3001
1
台
60
加药间蝶阀操作箱WNTS8X
JXF3001
1
台
61
过电压吸收箱
SPD-2525KJ
2
台
62
高压负荷开关
FN3-10CS3
2
台
63
液位计
UQX-2L=1.6m
3
台
64
母线桥及变压器二次母线槽
4000A400V3P+N与05.6.18电1-6成套（约15米，准确长度以现场实测为准）
米
15
2.3供配电电压等级
配电电压为10kV、380V。
电动机：
380V、AC
低压动力及照明：
380/220V、AC
控制电压：
220V、AC，220V/24V、DC
2.4电力传动
（1）概述
传动设备均为常规的交流电动机驱动，交流电动机的电压等级分为380V。
电气传动控制集中操作拟采用HMI→PLC→MCC/变频装置→电动机，机旁操作时信号不进PLC的结构方式。
操作方式的转换开关设在机旁操作箱上。
（2）电动机控制及起动方式
本系统电动机起动容量在供电系统允许范围内优先采用直接启动方式。
超过供电系统允许范围内的电动机采用变频器控制或软启动。
2.5主要电气设备要求
（1）低压配电柜
组柜形式：
固定式GGD柜体，尺寸统一，颜色根据业主要求制定，设置PEN母排。
低压配电柜在最大短路故障时安全分断，并能承受由此引起的电气、机械应力。
系统具备必须的机械和电气联锁装置。
主要配电柜设有电流、电压、开关状态显示，并留有10%备用电气回路。
低压配电柜关键件采用施耐德产品，其他采用国产优质产品。
（2）操作台、箱面板
按钮，信号灯，转换开关等元器件国内优质产品产品。
端子排采用南京菲尼克斯产品。
防护等级：
安装于控制室：
IP30。
现场操作箱面板满足防尘、防水及相关安全要求。
（3）交流变频装置
1）概述
本工程水处理设施中需要调速控制的水泵共有十一组。
采用交流变频调速方案，变频调速装置采用ABB公司的ACS800系列单传产品。
根据设备专业提供的传动马达表资料，变频传动系统的设备数量及配置情况如下。
序号
编号
功率
备注
ABB变频器
输入电抗器
1
净环水21#泵
220KW
一用一备
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
净环水22#泵
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
2
净环水31#泵
75KW
二用一备
ACS800-04-0075-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
净环水32#泵
75KW
ACS800-04-0075-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
净环水33#泵
75KW
ACS800-04-0075-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
3
浊环水51#泵
220KW
一用一备
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环水52#泵
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
4
浊环水61#泵
220KW
一用一备
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环水62#泵
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
5
浊环上塔供水1001#泵
185KW
一用一备
ACS800-04P-0260-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环上塔供水1002#泵
185KW
ACS800-04P-0260-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
6
浊环水71#泵
220KW
二用一备
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环水72#泵
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环水73#泵
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
7
浊环上塔供水91#泵
160KW
二用一备
ACS800-04-0205-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环上塔供水92#泵
160KW
ACS800-04-0205-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
浊环上塔供水93#泵
160KW
ACS800-04-0205-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
8
浊环水81#反洗泵
90KW
一用一备
MCD5-0215B-T7-G2X-00-CV2
浊环水82#反洗泵
90KW
MCD5-0215B-T7-G2X-00-CV2
9
自吸泵XL11M
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
10
自吸泵XL12M
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
11
自吸泵XL13M
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
12
自吸泵XL14M
220KW
ACS800-04P-0320-3+k454（DP接口）+H352+C134（下出线）
内置
13
自吸泵XL21M
200KW
MCD5-0428C-T7-G4X-00-CV2
14
自吸泵XL22M
200KW
MCD5-0428C-T7-G4X-00-CV2
15
自吸泵XL31M
90KW
MCD5-0215B-T7-G2X-00-CV2
16
自吸泵XL32M
90KW
MCD5-0215B-T7-G2X-00-CV2
ACS800变频系统主要由输入电抗器（内置）、变频器本体等设备组成。
变频器通过DP控制单元（配DP接口卡）进行控制，经PROFIBUS－DP端口与基础自动化系统联网，实现数据通讯，构成全数字化的控制系统，完成自动化控制系统间的信号连锁、速度设定、运行控制等。
变频传动系统的主回路采用负荷开关+进线电抗器+接触器+变频器+电机的控制方式。
变频器的冷却风机由变频器自行控制。
（2）系统配置原则
系统设备满足水处理设施的各种工艺控制要求，对系统的完整性先进性负责。
系统具备较高的可靠性和抗干扰能力，能够满足各种复杂条件下的控制要求。
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