120t转炉炼钢工程电气自动化方案11.5 电气自动化及仪表11.5.1概述建设120吨氧气顶吹转炉，一台板坯连铸机。

予留一台4机4流方坯连铸机。

11.5.2供配电11.5.2.1供电原则根据就近供电的原则,炼钢厂区设35kV变电所一座(详见35KV 变电所叙述部分),转炉车间的高压电源均来自35kV变电所.依据低压配电深入负荷中心原则,按负荷情况在厂区内分散设变电所和配电设施.35kV变电所以放射式主供炼钢车间变电所、吊车变电所、除尘变电所、水泵房变电所、连铸车间变电所、煤气加压站变电所、OG风机、转炉二次除尘风机、二次除尘风机、地下料仓除尘风机等。

11.5.2.2低压变电所设置根据厂区负荷分配情况，设7座车间变电所。

1).设两台1600 kVA变压器，负责厂房跨的所有吊车供电.2). 在转炉加料跨旁建一转炉车间变电所，其中设两台1250 kVA变压器，负责整个转炉车间低压供电.3). 在二次除尘设两台500 kVA变压器，负责一、二次除尘系统低压供电.4). 在循环水泵房建一低压变电所，设四台1600 kVA变压器，和一台1000 kVA变压器(其中1000 kVA变压器高压电源由厂方提供,用于事故水电源)，负责整个转炉及板坯连铸机的水处理系统低压供电；5). 在地下料仓皮带通廊下建一低压变电所，设2台630 kVA变压器，负责地下料仓、污泥脱水间、沉淀池等系统的低压供电； 6). 在连铸跨新建的两台连铸机附近建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责两台连铸机低压供电。

7）在煤气加压站附近建一低压变电所，设两台630 kVA变压器，负责煤气加压站及煤气柜的低压供电8）在空压站毗邻建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责空压机等的低压供电.该变电所按二期设计.所有的变压器6 kV高压电源均引自35kV变电所。

各个变电所低压负荷如下：11.5.3电气传动11.5.3.1 转炉本体转炉的倾动及氧枪提升均采用交流变频调速装置控制，倾动系统共3套，每个转炉的4台电机分别由4台变频器控制。

氧枪交流变频调速装置共6套，每个转炉两套，并且每个转炉氧枪事故提枪及倾动事故松闸考虑一套UPS事故电源。

其它系统根据工艺要求采用变频器控制，一般恒速机械采用接触器直接起动。

11.5.3.2 钢包炉控制设备随工艺设备成套带来，其主要电气传动有：测温取样枪升降控制，吹氩控制，电极控制，炉盖升降控制，铁合金加料控制，喂丝机控制以及钢包回转台控制等。

11.5.3.3板坯连铸本次炼钢车间设连铸车间变电所一座,马院负责提供板坯连铸和方坯铸机电源.电源容量按一台板坯连铸和予留一台方坯铸机考虑.板坯连铸和方坯铸机的设计由厂方另行确定.供电点和计算机信号的网络衔接部分待定.11.5.3.4 其他系统污泥脱水间及斜板沉淀池、散装料仓库等采用一般继电器控制系统，均采用操作台集中操作与机旁操作相结合的方式，其电控设备安装在各自的电气室及机旁。

各车间的变电所低压负荷采用固定分隔式低压屏配电和控制。

11.5.3.5公辅设施公辅设施包括转炉及连铸水处理，转炉烟气除尘，煤气柜及分析中心的低压传动等。

转炉烟气回收等高压除尘风机采取直接起动；低压电机容量大于90KW的设计考虑软启动方式.，以减少对电网和机械设备的冲击.其他一般对电网冲击较小容量的电机或对机械设备冲击没有影响的用电设备均采用接触器直接起动。

11.5.4电缆敷设电缆均采用阻燃电缆，炼钢车间及高温区采用耐高温电缆.电缆敷设采用电缆沟、电缆通廊、电缆夹层和电缆桥架及穿钢管明配、暗配相结合，并尽可能采用电缆沟和电缆桥架敷设。

11.5.5照明厂房内以广照型及深照型灯具为主，局部照明采用金属卤素灯进行局部照明，高压配电室、低压变电所电磁站、控制室和操作室采用萤光灯照明，并设事故照明。

按防爆设计要求对具有危险爆炸气体等场合均采用防爆灯具，烟囱及气柜顶设防爆型航空标置灯。

11.5.6防雷、接地建筑物高度超过15米则装设避雷带或避雷针进行防雷。

防雷接地根据设计规范进行设计。

整个计算机应有单独的接地体，其接地电阻根据计算机产品的要求设计。

采用低压系统中性点直接接地系统和重复接地系统.变压器中性点接地电阻不超过4欧。

具有危险爆炸环境的场合根据设计规范进行设计。

所有正常非带电的金属设备的外壳部分均应可靠接零。

11.5.7防火根据国家对火灾危险环境的电力设计要求,所有可燃易燃等环境均设火灾自动报警装置.电气设计的设备与材料根据不同场合选用具有防爆、防火、阻燃与耐高温产品.电缆通廊、电缆夹层、电缆沟、电缆夹层及电缆进出孔洞均采用耐火堵料封堵。

11.6 计算机控制系统11.6.1概述本设计采用当前较为流行的、先进的“三电合一”方式。

按工艺生产线要求整个控制系统采用一级基础自动化级，并予留二级过程控制级的接口。

其各级主要功能如下：基础自动化级包括电气仪表两部分自动控制项目，直接面向生产工序，完成整个生产过程电控部分的顺序控制、相互联锁和准确定位以及仪控部分的数据采集及调节控制，操作人员通过MMI可以进行人机对话，设定及修改过程参数，改变设备的运行状态，监视整个生产过程，并对生产中出现的异常情况进行实时报警和记录，保证在过程系统未投入或离线的情况下生产的正常进行。

PLC为德国西门子公司系列S7系列产品, 采用S7-400与ET200M相结合的方式。

为节省电缆和施工量等,采用支持多种工业现场总线协议Profibus-DP的图尔克产品, 现场信号均就近进入现场模块.上位机、操作站选用工业型控制机。

配有21"彩色显示器，宽行打印机。

11.6.2冶炼部分11.6.2.1转炉基础自动化系统控制的工艺系统整个基础自动化系统完成如下工艺系统的控制：●混铁炉系统.●散装加料、铁合金加料。

●转炉系统，包括转炉倾动、润滑、炉体冷却水、炉后合金加料等辅助设施。

●氧枪系统，包括氧枪升降、氧枪小车横移、氧枪氧气.●氮封系统，包括氧枪孔氮气封、溶剂加料系统氮封。

●顶吹系统。

●一次烟气冷却和净化系统。

●钢包吹氩站，包括测温取样枪、吹氩枪、喂丝机、合金微调设备、钢包车行走。

11.6.2.2基础自动化系统的组成整个基础自动化系统拟设置以下MMI操作站：●转炉操作室（1#、2#、3#炉各2套） 6套●钢包吹氩站（1#、2#、3#炉各1套） 3套●水泵房操作室 2套●转炉一次除尘风机房 2套●散装料系统操作室 1套●转炉二次除尘操作室 2套●煤气站系统 2套详见三电硬件配置图：案584.01- 电1。

11.6.2.3各系统PLC主要功能（1）合金上料和加料系统PLC主要功能：●振动给料机的控制。

●运输皮带机的控制。

●卸料阀门的控制。

●铁合金称量小车行走控制。

（2）溶剂加料系统、氮封系统和钢包吹氩站PLC主要功能：●溶剂加料系统：●振动给料机的控制。

●电磁阀的控制。

●溶剂称量斗及集中斗称量控制。

●其他辅助设备控制。

●氮封系统：●氧枪孔氮封阀门的控制。

●溶剂加料系统氮封阀门控制。

钢包吹氩站：●测温取样枪升降控制。

●吹氩枪升降及旋转控制。

●振动给料机的控制。

●喂丝量喂丝机的控制。

（3）转炉倾动及吹炼等系统PLC主要功能：●转炉倾动系统的连锁控制。

●转炉倾动润滑系统的控制。

●转炉倾动位置控制。

●底吹系统控制。

●氧枪升降位置系统的连锁控制。

●氧枪横移小车行走和锁定装置的控制。

●氧枪钢丝绳张力保护控制。

●炉后合金加料设施的控制。

●挡火门和挡渣塞的控制。

●渣车系统控制。

(4) 散装料系统PLC主要功能：●振动给料机的控制。

●上料皮带机的控制。

●卸料小车行走的控制。

●其他辅助设施的控制。

●其他辅助设备的控制。

（5）一次烟气冷却和净化系统PLC主要功能：一次烟气冷却系统：●活动烟罩升降控制。

●冷却水泵的控制。

●排气阀、排水阀控制。

一次烟气净化系统：●电磁阀的控制。

●电动阀的控制。

●冷却水泵的控制。

●润滑站的控制。

11.6.2.4 MMI完成的功能（1）MMI画面供操作人员操作和监视转炉系统的运行状态，提供多幅画面。

提供以下几种类型的画面：●动态工艺流程画面和操作画面●控制回路画面（含设定值、过程变量和参数显示）●实时趋势画面●报警及报警打印画面（2）历史数据及事件记录、打印功能（3）生产报表的存储和打印功能11.6.2.5 基础自动化级PLC I/O 接口处理：●所有的DI模块均采用交流220V；●所有的DO模块均采用直流24V；●AI模块均采用4—20MA信号输入。

●所有操作信号及现场检测信号（行程开关、无触点开关）均直接进入PLC，但作为设备行程极限保护开关，可考虑直接引入MCC柜二次回路中11.6.3公辅设施11.6.3.1基础自动化系统的组成1. 煤气回收整个转炉煤气回收设施配置一台PLC和一台MMI操作站它们之间通过局域网通讯并通过局域网与转炉基础自动化级进行通讯实现与转炉的生产配合，详见转炉煤气回收系统三电配置图。

（1） PLC主要功能：主要包括煤气柜、煤气加压站、电除尘，消防水泵和电除尘污水处理系统●转炉煤气电除尘控制。

●转炉煤气电除尘污水处理系统控制。

●煤气柜油泵及气阀控制。

●煤气加压机控制。

●煤气进出口阀的调节。

●流量、压力、温度、液位、一氧化碳等的数据采集。

●与转炉生产的联系信号。

（2） MMI操作站主要功能：●煤气回收系统总貌画面●煤气电除尘的操作和运行状态画面●煤气柜的操作和运行状态画面●煤气加压机的操作和运行状态画面●煤气电除尘污水处理的操作和运行状态画面●流量、压力、温度、液位、一氧化碳等检测画面●实时趋势图和历史趋势图报警和报表打印画面2. 转炉连铸水处理系统转炉板坯连铸机水处理基础自动化系统与转炉及连铸基础自动化系统实现必要的信息交换，详见三电硬件配置图：案584.01- 电1 。

转炉连铸水处理系统PLC主要功能：●工作方式选择及连锁控制。

●水泵电机的速度调节。

●信号转换及处理。

●水泵与阀门连锁及处理。

11.6.3.2 MMI完成的功能（1）MMI画面供操作人员操作和监视连铸机的运行状态，提供多幅画面。

提供以下几种类型的画面：●动态工艺流程画面和操作画面。

●控制回路画面（含设定值、过程变量和参数显示）。

●实时趋势画面。

●报警及报警打印画面：历史数据及事件记录、打印功能生产报表的存储和打印功能。