گزارش كارآموزی سیستم توزیع برق فولاد آذربایجان

برق كارخانه از طریق پست 230 KV شهرستان میانه تامین شده و به 63 KV تبدیل می گردد و از طریق خط انتقال 63 KV دو مداره به پست 63 KV كارخانه انتقال می یابد در پست 63 KV ولتاژ از طریق دو دستگاه ترانسفورماتور به ولتاژ 66 KV تبدیل می گردد و به ترانسهای توزیع جهت تبدیل به ولتاژ 66 KV 400 V 600 V انتقال می یابد در كارخانه فولاد آذربایجان

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

تاریخچه كارخانه 2

شرح مختصری از فرآیند تولید و ظرفیت كارخانه 3

واحدهای كارخانه 5

دیاگرام تك خطی برق كارخانه 6

پست برق كارخانه 7

تجهیزات موجود در داخل پست 63 KV 8

ترانسهای بكار رفته در كارخانه 10

حفاظت ترانس ها 10

انواع تابلوهای برق 13

انواع موتورهای بكار رفته در كارخانه 20

طریقه وصل موتورهای DC به برق 21

طریقه تغذیه موتورهای DC 22

روش ترمزی معكوس 25

كنترل دور حلقه بسته موتورهای DC 26

جزئیات بلوك های مختلف موتورهای DC 32

روش های كنترل دور موتور های القائی سه فاز 34

حفاظت موتورها 42

راه اندازی موتورهای القائی سه فاز 44

مدارهای قدرت برخی از موتورهای القائی سه فاز 46

طریقه تنظیم درجه حرارت داخل كوره 49

طریقه تنظیم فشار داخل كوره 50

ساختار PLC 54

مراجع( References ) 67

مقدمه

برق كارخانه از طریق پست 230 KV شهرستان میانه تامین شده و به 63 KV تبدیل می گردد و از طریق خط انتقال 63 KV دو مداره به پست 63 KV كارخانه انتقال می یابد در پست 63 KV ولتاژ از طریق دو دستگاه ترانسفورماتور به ولتاژ 6.6 KV تبدیل می گردد و به ترانسهای توزیع جهت تبدیل به ولتاژ 6.6 KV / 400 V 600 V انتقال می یابد . در كارخانه فولاد آذربایجان میانه دو نوع موتور بكار برده شده است كه عبارتند از :

1- موتورهای DC تحریك جداگانه برای محرك استندهای خط نورد بكار برده می شود .

2- موتورهای AC سه فاز برای محرك رولرهای شارژ كوره ، دشارژ كوره ، لوپرها ،پمپ های آب ، كمپرسور باد ، موتورهای مبدل فركانسی برای دورهای متغیر مانند رولرهای خروجی خط نورد و موتورهای جرثقیل ها و …. بكار برده شده است .

برای تغذیه موتورهای DC از ترانسهای دو خروجی كه ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبدیل می كنند و با یكسو كردن آن از طریق ادوات الكترونیك صنعتی ( یكوساز تمام موج تمام كنترل شده ) تهبه می شود استفاده شده است .

برای تغذیه موتورهای AC سه فاز از ترانسهایی كه ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبدیل می كنند استفاده شده است

در كارخانه فولاد تابلو برق های بكار رفته عبارتند از :

1ـ تابلوهای6.6KV METAL CLAD SWITCHBOARD

2- تابلوهای POWER CENTER

3- تابلوهای ( MCC) MOTORS CONTROL CENTER

4- تابلوهای درایو مبدل فركانس

5- تابلوهای درایوهای DC

6- – تابلوهای اتوماسیون

خط نورد شامل 18 قفسه می باشد كه برای محرك استندها از موتورهای DC تحریك جداگانه استفاده شده است و تغذیه و كنترل دور موتورهای DC بكار رفته در خط نورد ، از طریق ادوات الكترونیك صنعتی ( یكسو كننده های تمام كنترل شده ) مهیا می گردد و كنترل دور موتورهای DC توسط ادوات الكترونیك صنعتی و از طریق فیدبك گرفتن از جریان و فیدبك گرفتن از سرعت موتور ( توسط تاكوژنراتور ) تنظیم می گردد .

برای حمل محصول تولید شده بعد از استندها ( خط نورد ) به بستر خنك كننده از رولرها كه محرك آنها موتورهای آسنكرون ( القائی ) هستند استفاده می شود و بسته بع نوع محصول باید سرعت خاصی داشته باشند كه از طریق مبدل فركانس ( سیكلو كنورتر ) دور موتورهای آسنكرون كنترل می شود انجام می گیرد و بعد از آنجا به واحد بسته بندی انتقال یافته و محصول بدست آمده بسته بندی می گردد كه تمام این فرآیندها توسط اتوماسیون صنعتی PLC بطور اتوماتیك كنترل می گردد .

تاریخچه كارخانه

كارخانه در 5 كیلو متری جنوب شرقی میانه جنب ایستگاه راه آهن با 476 هكتار مساحت واقع شده است .

در فروردین 1379 نصب تجهیزات تمام شده و در بهمن 1379 راه اندازی شده وبه بهره برداری كامل رسیده است . ظرفیت اسمی كارخانه 550 هزار تن در سال می باشد و تولیدات كارخانه به عبارت زیر می باشد :

50 % میلگرد آجدار

20 % میلگرد ساده

10 % ناودانی

10 % نبشی

10 % تسمه می باشد .

شرح مختصری از فرآیند تولید و ظرفیت كارخانه :

ظرفیت اسمی كارخانه 550000 تن در سال تولید مقاطع سبك و میلگردهای ساختمانی و صنعتی است كه 50 % میلگرد آجدار ، 20% میلگرد ساده ، 10 % ناودانی ، 10 % نبشی و 10 % تسمه خواهد بود . كه مواد اولیه مصرفی آن شمش های فولادی به سطح 130 * 130 و 150 * 150 میلیمتر مربع و بطول 6 الی 12 متری است . كه نوع فولادهای مواد اولیه از نوع فولادهای ساختمانی st – 50 st – 44 st – 37 و فولادهای كم كربن ، متوسط كربن و كم آلیاژی است كه بیشتر در ساختمان ، پیچ و مهره ، الكترود ، میخ ، پرچ ، تورهای حصاری ، سیم خاردار ، صنایع فلزی و ماشین سازی كاربرد دارند .

شمش های خریداری شده از داخل یا خارج از كشور و حمل توسط قطار یا تریلی ها بعد از انبار شدن در انبار شمش توسط جرثقیل سقفی در قسمت شارژینگ روی میز روله قرار داده می شود سپس داخل كوره هدایت می شوند و ظرفیت كوره 110 تن در ساعت می باشد كه در این دمای 600 تا 1150 و حداكثر تا 1200 درجه سانتیگراد رسانده می شود و سپس بعد از رسیدن به دمای مورد نظر شمش از كوره خارج می شود و چون شمش سرخ شده ، در مجاورت هوا شدیدا اكسیده می گردد ، لذا پس از خروج از كوره عمل پوسته زدایی زیر غلتكها همراه پاشیدن آب انجام می شود و سپس بكمك غلتكهای كشنده بطرف نورد اولیه هدایت می شود ، شمش پس از عبور از نورد اولیه ، میانی و نهایی شكل مورد نظر تسمه ، میلگرد ، ناودانی و با نبشی به خود می گیرد .

خط نورد در مجموع از 18 قفسه استند تشكیل شده است كه بصورت افقی و عمودی پشت سر هم مرتب شده اند و محرك اصلی این استندها موتورهای DC تحریك جداگانه می باشد .

طراحی خط بگونه ای است كه هیچگونه پیچش و یا كششی ایجاد نمی شود و خط همواره با سرعتی معادل 2.5 الی 18 متر بر ثانیه می تواند محصول تولید نماید . بدلیل تنوع تولیدات استندهای 12 و 14 و 16 و 18 قابلیت چرخش از حالت افقی به عمودی و بالعكس را دارند در طی فرآیند تولید ، قیچی های پروانه ای عملیات قیچی كردن ابتدا و انتهای شمش در حال نورد را بدلیل سرد شدن بر عهده دارند .

محصول نورد شده بمنظور خنك شدن ، داخل قسمت بنام Queching خنك كاری می شود و در صورتی كه مصرف صنعتی نداشته باشند به قسمت برش گرم هدایت خواهد شد . در مرحله برش گرم محصولات خروجی توسط یك قیچی پروانه ای برای سایزهای كوچك و با قیچی لنگ برای سایزهای بزرگ به قطعاتی با طول 96 متر تبدیل خواهد شد .

در طول بستر خنك كننده شمش نورد شده محصول 96 متری بوسیله بستر حركت عرضی و گام به گام به انتهای دیگر منتقل شده و در این راه آب یا هوا در بستر خنك كننده سرد شده و پس از تراز شدن یك طرفه ، محصولات به منظور ورود به دستگاه تاب گیر از روی بستر خنك كننده به روی زنجیرهای نقاله تخلیه می شوند كه در ادامه بطور اتوماتیك لایه ای از محصولات به تعداد مشخص به روی روله های مغناطیسی هدایت و با چرخش روله ها محصولات به درون تاب گیر می روند سپس بطور متناوب در خروجی بوسیله قیچی پاندولی در طولهای 6 یا 12 متری بریده می شوند . محصولات برش خورده بطور اتوماتیك بطرف محل شمارش و بسته بندی هدایت می شوند .

هر دسته از محصولات بمقدار معینی به سیستم بازوی های هیدرولیكی بمنظور فشردن و چفت كردن محصولات تحویل داده می شوند . در حین این عمل چنگاله های متحرك باندل فشرده شده را به دستگاه گره زن تحویل داده و در طول های مساوی روی باندل عمل گره زدن انجام می شود سپس هر بسته از محصولات بطور منظم به قسمت توزین انتقال داده شده و پس از توزین همزمان توسط كارگران بطور دستی پلاك هایی را بمنظور شناسایی محصول درانتهای آنها نصب می گردد محصولات توسط جرثقیل به انبار محصول و از آنجا توسط تریلی ها به محل مصرف حملمی شوند

واحدهای كارخانه

كارخانه از 15 واحد تشكیل شده است كه شامل :

1- واحد 31 انبار شمش و شارژ كوره ( Charging Bilt Storage )

2- واحد 32 كوره پیش گرم كن ( Furnace )

3- واحد 33 خروجی كوره ( Discharging )

4- واحد 34 نورد اولیه Roughing Mill كه شامل 6 استند و قیچی 1

5- واحد 35 نورد میانی Intremedite Mill كه شامل 6 استند و قیچی 2

6- واحد 36 نورد نهایی Finishing Mill كه شامل 6 استند و قیچی 3

7- واحد 37 برش گرم و بستر خنك كننده ( Cooling Bed Hot Cuthng )

8- واحد 38 برش سرد پاندولی و تاب گیری Cold Cutting ) ( Steragner

9- واحد 39 بسته بندی ( Stacker )

10- واحد 57 آزمایشگاه ( Laboratory )

11- واحد 63 كارگاه تراش غلطك ( Work Shop )

12- واحد 81 اسكل پیت ، تصفیه خانه ، منبع آب ( Water Reservor WTP Sceal Pit )

13- واحد 84 كمپرسور هوا ( Air Comperasor Room )

14- واحد 90 اتاق برق Room ) ( Electrical

15- واحد 91 پست 63 KV ( 63 KV Substaition )

می باشد

دیاگرام تك خطی برق كارخانه

پست برق كارخانه

برق مصرفی كارخانه فولاد از پست 63 KV كه در داخل آن احداث شده تامین می شود .

تغذیه این پست از طریق یك خط 63 KV دو مداره از پست 230 KV میانه تامین می گردد

تجهیزات موجود در داخل پست 63 KV عبارتند از :

1- برقگیر : جهت حفاظت از اضافه ولتاژهای گذرا ( مانند رعد و برق ، سوئیچینگ ) و اضافه ولتاژ موقت ( پدیده فرانتی ) چون تجهیزات پست تا یك سطح ولتاژ عایق بندی آنها می تواند ولتاژ بالایی را تحمل كند بنابراین باید از اضافه ولتاژ حفاظت گردد كه توسط برقگیر حفاظت می گردد .

2- ترانس ولتاژ ( Voltage Transformer ) : جهت اندازه گیری ولتاژ و راه اندازی رله های حفاظ مربوط به افت ولتاژ Under Voltage و اضافه ولتاژ Over Voltage بكار می رود .

3- كلید های سكسیونر : جهت قطع ولتاژ بكار می رود .

4- كلید های دیژنكتور : این كلیدها از نوع كلید های SF6 می باشد و جهت قطع جریان نامی و اتصال كوتاه بكار می رود .

5- خط Bus coupler : هنگامی كه یكی از خط های ورودی به هر دلیل قطع شود برای تغذیه بعضی از مصرف كننده های آن خط از طریق خط Bus coupler تغذیه می شود .

6- ترانس جریان ( Current Transformer ) : جهت اندازه گیری جریان خط و راه اندازی رله های حفاظت Over Current Earth Fault بكار می رود .

7- ترانسفورماتور ( Transformer ) : جهت تبدیل ولتاژ63 KV / 6.6 KV بكار می رود .

ترانس های بكار رفته در كارخانه فولاد آذربایجان

ترانس های بكار رفته در كارخانه فولاد دارای انواع زیر می باشد :

1 – ترانس 20 MVA 63 KV / 6.6 KV دارای اتصال YNd 11 اتصال اولیه آن ستاره ودارای تپ چنجر می باشد و ثانویه آن اتصال مثلث می باشد .

2 – ترانس 6.6 KV / 600 V 3 MVA 4 MVA 4.5 MVA دارای اتصال Dd0y 11

3 – ترانس 6.6 KV / 400 V 2 MVA 1 MVA دارای اتصال Dyn 5

برای حفاظت ترانسها از تجهیزات زیر استفاده شده است :

1- رله بوخهلتس BUCHHOLZ RELAY برای حفاظت از :

الف ) – اتصالی حلقه های یكفاز : اگر این عیب رخ دهد همانند اتو ترانس می باشد كه ثانویه آن اتصال كوتاه شده است و جریان شدیدی از ثانویه آن عبور می كند این اتصال باعث تبخیر شدن روغن می گردد و بر اثر تبخیر شدن روغن تنها این عیب را رله بوخهلتس حس كرده وعمل می كند .

ب ) – خرابی روغن : خرابی روغن باعث عبور جریان نشتی می گردد كه باعث ایجاد جرقه در روغن و تبخیر آن می گردد و حجم روغن و گاز داخل ترانس افزایش یافته و با زیاد شدن گاز طی مدت طولانی موجب تركیدن ترانس می گردد .

2- رله دیفرانسیل : جهت حفاظت از اتصال كوتاه فاز به فاز ، فاز به زمین و ….

3- رله ارت فالتEarth Fault: جهت حفاظت از اتصال فاز بهبدنه ( فاز به زمین ) اما چون ثانویه ترانس های 20 MVA اتصال مثلث است برای اینكه رله عمل كند باید یك نقطه صفر مثنوعی درست كرد كه از طریق یك ترانس صفر با اتصال زیگزاگ ایجاد شده است وبا یك مقاومت Ω 9 جهت محدود كردن جریان اتصال كوتاه استفاده شده است .

4- برقگیر : جهت حفاظت از اضافه ولتاژ گذرا ( ناشی از سوئیچینگ و صاعقه ) و اضافه ولتاژ موقتی ( ناشی از پدیده فرانتی ) .

5- نشان دهنده درجه حرارت سیم پیچ به روش انعكاس گرمایی .

6- نشان دهنده درجه حرارت روغن .

7- نشان دهنده سطح روغن

8- شیر فشار شكن : در اثر اتصال كوتاه ناگهانی و یا هر حادثه دیگر در هسته و سیم پیچها كه منجر به ایجاد گاز شدید شود ، فشارداخل تانك می تواند به میزان خطرناكی افزایش یابد . برای جلوگیری از خطر انفجار تانك ، در بالای درپوش آن شیر فشار شكن نصب می گردد . این شیر در عرض چند میلی ثانیه عمل خواهد كرد و سبب تخلیه فشار خواهد شد . در همین موقع ، میكروسوئیچی كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تریپ Trip می گردد . پس از كاهش فشار در اثر نیروی فنر ، شیر خود بخود بسته خواهد شد .

انواع تابلوهای برق

1ـ تابلوهای6.6KV METAL CLAD SWITCHBOARD :

همانطور كه اشاره كردیم ولتاژ 6.6KV از پست به این كلیدها واقع در 1 ELECTRIC ROOM انتقال می یابد . مجموعه متال كلد از 17 پانل كه به ترتیب از A1 تا A17 نامگذاری شده اند تشكیل یافته كه پانلهای A08 و A11 ورودی متال كلد از سمت پست توزیع می باشند كه ورودی SEC=1 ، ( Ao8) می باشد و پانلهای Ao1 تا Ao7 را تغذیه می كند و ورودی SEC=2 ( A11) پانلهای A12 تا A17 را تغذیه می كند . و پانلهای Ao9 و A10 با همدیگر BUS COUPLER می باشند و دلیل BUS COUPLER این است كه اگر زمانی یكی از ورودی های متال كلد‌ به دلایلی قطع شود تمامی پانلها بتوانند از یك ورودی تغذیه نمایند و نحوه اتصال تمامی پانلها به همدیگر بصورت BUS BAR می باشد .

ـ متال كلدها در واقع نوع كلیدهای حفاظتی زیر بار می باشند و نوعی دژانكتور می باشند كه برای جلوگیری از ایجاد جرقه در هنگام قطع از خلاء استفاده شده بر خلاف دژانكتور پست 63 KV كه از گازSF6 استفاده گردیده است و در مسیر انتقال 6.6 KV به ترانسفورماتورهای 400 V و 590 V قرار گرفته اند و همچنین یك تغذیه 110 Vdc نیز برای این متال كلدها طراحی شده كه به یك BATTERY CHARGER نیز متصل است و كلیدهای حفاظتی متال كلدها را تغذیه می نماید .