【正文】 三電（電氣、自動(dòng)化儀表、過(guò)程控制計(jì)算機(jī)一體化控制系統(tǒng)）具有功能分配合理、系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)捷、綜合投資經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越廣。根據(jù)工藝及設(shè)備的需要，本工程控制系統(tǒng)應(yīng)具有較高的控制水平，此外還要考慮到技術(shù)發(fā)展的需要。信號(hào)將送至軋線PLC，并送車間調(diào)度室顯示。其中儀控部分設(shè)計(jì)主要包括如下檢測(cè)項(xiàng)目：高壓水除鱗入口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、粗軋機(jī)入口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、熱剪入口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、連軋機(jī)組入口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、連軋機(jī)組出口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、定尺熱鋸入口紅外測(cè)溫2點(diǎn)、冷床入口紅外測(cè)溫1點(diǎn)、冷床出口紅外測(cè)溫2點(diǎn)。按照工藝要求，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)模型自動(dòng)控制、PLC自動(dòng)控制方式、HMI手動(dòng)方式、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)等主要操作方式。大棒車間根據(jù)工藝需求設(shè)置紅外測(cè)溫點(diǎn)，檢測(cè)鋼材溫度；并對(duì)大棒車間內(nèi)煤氣、壓縮空氣、水等能源介質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。 自動(dòng)化儀表 河北省石家莊鋼廠連鑄工程擬在原轉(zhuǎn)爐車間旁邊新建大棒車間。 2)電機(jī)模塊：S120逆變器核心模塊是交直交PWM型調(diào)速控制裝置，其逆變功率器件采用IGBT。 結(jié)合工藝要求和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，對(duì)整流變壓器、整流單元、逆變器進(jìn)行分組和容量選擇，做到滿足工藝要求，且電氣設(shè)備投資最節(jié)省。智能型電源模塊(SLM: Smart Line Modules，又稱非調(diào)節(jié)型電源模塊)：整流/回饋單元（IGBT），但直流母線電壓不可調(diào)主動(dòng)型電源模塊(ALM: Active Line Modules，又稱調(diào)節(jié)型電源模塊)：整流/回饋單元(IGBT)，且直流母線電壓可調(diào)。1)電源模塊：S120系列變頻器的電源模塊有三種類型基本型電源模塊(BLM: Basic Line Modules)：整流單元（可控硅），但無(wú)回饋功能。通信協(xié)議包括：ProfibusDPUSS協(xié)議SIMOLINKCAN協(xié)議西門子MASTERDRIVE 6SE70系列變頻器（3）西門子SINAMICS S120系列變頻器SINAMICS S120 系列傳動(dòng)裝置是西門子最新產(chǎn)品，強(qiáng)大的功能及友好的調(diào)試界面能夠?yàn)橛脩籼峁├硐氲慕鉀Q方案?？刂瓶ㄉ习惭b了微處理器及其外圍電路。（2）西門子MASTERDRIVE 6SE70系列變頻器MASTERDRIVE變頻傳動(dòng)核心模塊是交直交PWM型調(diào)速控制裝置，其逆變功率器件采用IGBT，由于IGBT功率器件具有良好的高頻特性，調(diào)制的載波頻率可以設(shè)計(jì)得很高。全數(shù)字的中壓交直交變頻器采用三電平主動(dòng)前端（AFE）的整流結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為1的控制，同時(shí)極大程度減小了網(wǎng)側(cè)諧波，軋機(jī)速度和電流響應(yīng)快，可控性強(qiáng)，對(duì)電網(wǎng)污染小。三電平的中壓變頻傳動(dòng)由于采用無(wú)熔絲設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)維護(hù)。綜合車間設(shè)備布置和電氣室布置及傳動(dòng)裝置分組情況，共設(shè)6臺(tái)整流變壓器（1ZB~6ZB）為全線的變頻傳動(dòng)系統(tǒng)供電。 連軋機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)表序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量裝機(jī)容量kw備注單臺(tái)合計(jì)1連軋機(jī)組1～4架414005600交流其它變頻電機(jī)采用AC380V變頻電機(jī)，隨機(jī)械設(shè)備成套供貨，電機(jī)的技術(shù)參數(shù)隨機(jī)械馬達(dá)表的要求。電壓等級(jí)：AC690V冷卻形式：風(fēng)水背包冷卻器(ICW37A86)絕緣等級(jí)：F 級(jí)絕緣，按B級(jí)溫升考核保護(hù)等級(jí)： IP54電機(jī)附件：定子和軸承溫度檢測(cè),空間加熱器,脈沖編碼器等。電機(jī)的基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：工作制：S1,過(guò)載能力：100%額定負(fù)荷,溫升為80K(B級(jí)絕緣)；115%額定負(fù)荷/2小時(shí)，溫升105K，允許150%額定過(guò)載60S，偶爾作用。傳動(dòng)裝置采用交直交中壓傳動(dòng)，具體在下一階段設(shè)計(jì)訂貨時(shí)，請(qǐng)供貨商提供詳細(xì)的電機(jī)制造要求。（1）粗軋機(jī)主傳動(dòng)擬采用同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)國(guó)產(chǎn)化，粗軋主電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。事故照明正常供電電源停電時(shí)，采用充電式照明燈進(jìn)行事故照明，用于必要的廠房照明和疏散指示照明。本工程的保安負(fù)荷主要是加熱爐。高壓供配電操作及控制系統(tǒng)本車間10kV開(kāi)關(guān)柜操作及指示電源采用帶蓄電池及充電裝置直流電源。 主車間及水處理變壓器附表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量備注1主傳動(dòng)整流變壓器10000kVA臺(tái)12主傳動(dòng)勵(lì)磁變壓器200kVA臺(tái)13主傳動(dòng)整流變壓器3600kVA臺(tái)24輔傳動(dòng)整流變壓器2000kVA臺(tái)25輔傳動(dòng)整流變壓器2000kVA 臺(tái)1干式6主車間動(dòng)力變壓器2000kVA臺(tái)47主車間照明變壓器400kVA臺(tái)18水處理變壓器1600kVA臺(tái)2大棒車間的用電負(fù)荷為二類負(fù)荷，為了保證其軋機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，采取下列安全供電措施：供電電源大棒車間10kV二回路工作電源引自上級(jí)變電站兩條不同的母線，當(dāng)其中任何一路發(fā)生停電時(shí)，通過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)手動(dòng)切換至另一路系統(tǒng)而保證供電。一層變壓器室、高低壓開(kāi)關(guān)柜；二層為電纜夾層；三層安裝交流主輔傳動(dòng)變頻裝置、MCC控制柜、基礎(chǔ)自動(dòng)化裝置（PLC）等；ER4電氣室：即冷床收集區(qū)電氣室，內(nèi)設(shè)變壓器、輔傳動(dòng)變頻裝置、MCC控制柜，以及基礎(chǔ)自動(dòng)化裝置（PLC）。水處理設(shè)電氣室一個(gè)（WER）。車間低壓交流動(dòng)力電源為380V，低壓配電系統(tǒng)采用以放射式為主，放射式與干線式相結(jié)合的方式。5B為照明變壓器。主車間共設(shè)置變壓器12臺(tái)。將該裝置與FC （固定電容器、濾波器采用有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)投切）配合使用,可以做到即時(shí)跟隨電網(wǎng)無(wú)功變化，自動(dòng)迅速補(bǔ)償平衡無(wú)功功率、消除諧波、抑制電壓閃變、穩(wěn)定母線電壓.通過(guò)上述措施，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 145491993的規(guī)定,使各次諧波電壓及總電壓的波形畸變率極限值得到改變，同時(shí)也減少了可能的電網(wǎng)波動(dòng)。 交流變頻驅(qū)動(dòng)調(diào)速電機(jī)裝置產(chǎn)生的高次諧波電流將使電壓波形產(chǎn)生畸變，使電網(wǎng)質(zhì)量下降，為了減少其對(duì)電網(wǎng)的影響, 本方案將產(chǎn)生諧波的設(shè)備，集中在10kV系統(tǒng)的Ⅰ段母線，僅在該段母線設(shè)置TCR型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC)。大棒材車間10kV供配電系統(tǒng)圖見(jiàn)： 大棒材車間水處理10kV供配電系統(tǒng)圖見(jiàn)： (SVC)及功率因數(shù)補(bǔ)償 傳動(dòng)采用交直交是否有必要采用SVC？？近年來(lái)，隨著大功率非線性負(fù)荷用戶（如軋機(jī)、電弧爐、硅鐵爐等）的不斷增多，對(duì)電網(wǎng)的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢(shì)，缺乏無(wú)功調(diào)節(jié)手段造成了母線電壓隨運(yùn)行方式的變動(dòng)很大，導(dǎo)致電網(wǎng)線損增加，使得系統(tǒng)電壓合格率不高。當(dāng)其中任何一路電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，另外一路電源能保證車間的正常生產(chǎn)。車間年耗電量約為32x106kWh。水處理負(fù)荷2946kW（安裝容量為2946kW，工作容量為1714kW）。水處理主要建（構(gòu)）筑物有： 軋鋼循環(huán)水泵站（包括軋鋼凈、濁環(huán)及泥漿處理），；軋鋼Φ16m旋流沉淀池池及脫水池；事故水塔(V=300m3)及地下閥門井（與連鑄合建一座水塔）。循環(huán)水系統(tǒng)盡量減少外排水量，必須外排時(shí)，需經(jīng)處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放。 6）雨水排水系統(tǒng) 區(qū)域內(nèi)全廠雨水匯集后，排入外部雨水排水管道。4）生產(chǎn)排水系統(tǒng) 生產(chǎn)排水量25 m3/h,經(jīng)廠區(qū)排水管道排至廠區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)排水管網(wǎng)。2）軟水給水系統(tǒng)軟水給水用于各車間軟水用戶和軟環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，軟水用水量21 m3/h，由區(qū)域外廠區(qū)軟水站供給。本系統(tǒng)生產(chǎn)新水和消防用水，由區(qū)域外廠區(qū)外部生產(chǎn)消防給水管供給。要求，消防水量按同一時(shí)間的火災(zāi)次數(shù)為1次計(jì)算，室內(nèi)消防用水為15 L/s，室外消防水量為20 L/s，細(xì)水霧消防水量為20 L/s共計(jì)55 L/s。根據(jù)工藝專業(yè)提供的用水要求，擬設(shè)以下給排水系統(tǒng)：（1）區(qū)域性給排水管道系統(tǒng):1）生產(chǎn)消防給水系統(tǒng) 本工程區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)新水用水量102 m3/h，主要供循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水、各車間新水用戶；根據(jù)171。（2）排水條件：廠區(qū)排水采用雨污分流制，即設(shè)獨(dú)立的生活、生產(chǎn)、雨水排水管網(wǎng)。（4）建立完善的計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)，防止水系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏。（3）遵循清濁分流、串級(jí)使用和循環(huán)利用相結(jié)合的原則。(1) 河北石家莊鋼廠連鑄及軋鋼工程前期方案事前指導(dǎo)書(shū)； (2) 工藝及各相關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計(jì)委托任務(wù)書(shū)；(3) 國(guó)家有關(guān)規(guī)程規(guī)范。本工程區(qū)域外廠區(qū)生產(chǎn)新水水源及輸水管道、自來(lái)水水源及輸水管道及廠外生產(chǎn)雨水排水管道、生活污水排水管道由業(yè)主負(fù)責(zé)；本工程區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)消防給水管道、生活給水管道和生產(chǎn)排水管道，生活排水管道，雨水排水管道與業(yè)主的接點(diǎn)設(shè)于區(qū)域紅線外1m處。 給排水設(shè)施本工程區(qū)域內(nèi)主體工藝設(shè)備配置：新建大棒車間，采用半連軋生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)產(chǎn)能40萬(wàn)噸圓鋼及矩形坯，以及相關(guān)公輔設(shè)施。管道在車間入口處均設(shè)流量、壓力測(cè)量及切斷閥等設(shè)施。大棒車間熱力管道包括普通壓縮空氣管道、凈化壓縮空氣管道。車間熱力管道接點(diǎn)在車間外1米。 熱力設(shè)施熱力設(shè)施主要內(nèi)容有連鑄車間及大棒車間普通及凈化壓縮空氣供應(yīng)。（2）空調(diào)工藝有空調(diào)要求的房間，設(shè)置了空調(diào)裝置，如操作室、工具間、鉗工間、電工間、休息室、會(huì)議室等采用風(fēng)冷冷風(fēng)電熱型空調(diào)機(jī)，小型操作室、辦公室等采用風(fēng)冷壁掛式空調(diào)機(jī)。，采暖方式采用散熱器采暖或散熱器和暖風(fēng)機(jī)相結(jié)合的采暖方式。（4）采暖石家莊屬于冬季采暖地區(qū)。（3）除塵根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況，工程建成后成為一個(gè)干凈的工廠，一個(gè)少污染的工廠，本工程廢氣顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)定為20mg/Nm3，符合現(xiàn)行國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。冷負(fù)荷小的房間采用分體壁掛空調(diào)器。受高溫輻射的操作區(qū)，設(shè)置崗位軸流風(fēng)機(jī)。 通風(fēng)除塵設(shè)施●設(shè)計(jì)依據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500192003 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ12002《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ871985《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB90781996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB162971996環(huán)境條件: 見(jiàn)總論●一般設(shè)計(jì)原則說(shuō)明（1）通風(fēng)有工藝設(shè)備散發(fā)熱量的房間或經(jīng)常有人工作的房間,靠自然通風(fēng)不能達(dá)到降溫要求溫度的房間設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)施。用戶點(diǎn)分別設(shè)置閥門，切割用戶設(shè)置點(diǎn)閥箱，車間內(nèi)各列管道末端設(shè)放散裝置。 天然氣供應(yīng)（1）天然氣用量－4 天然氣耗量表序號(hào)用戶名稱用戶點(diǎn)數(shù)同時(shí)使用點(diǎn)數(shù)平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作壓力MPa1爐區(qū)、粗軋區(qū)3≥ 2連軋區(qū)、精整區(qū)、軋輥間5≥ 3火焰切割機(jī)11≥ 4預(yù)留756~小計(jì)（2）天然氣的供應(yīng)方式根據(jù)以上參數(shù)， Nm3/h，其中預(yù)留量為756 Nm3/h，壓力~。氮?dú)夤芫€從連鑄車間主管引入，管徑為DN50、壓力~。各用戶點(diǎn)分別設(shè)置閥門，切割用戶設(shè)置點(diǎn)閥箱，車間內(nèi)氧氣主管道設(shè)阻火器、末端設(shè)放散裝置等。 氧氣供應(yīng)（1）氧氣用量－2 氧氣耗量表序號(hào)用戶名稱用戶點(diǎn)數(shù)同時(shí)使用點(diǎn)數(shù)平均流量Nm3/h最大流量Nm3/h工作壓力MPa1爐區(qū)、粗軋區(qū)330302連軋區(qū)、精整區(qū)、軋輥間53火焰切割機(jī)1165654預(yù)留6756~小計(jì)（2）氧氣供應(yīng)方式根據(jù)以上參數(shù)， Nm3/h， Nm3/h，其中預(yù)留量為6756 Nm3/h，壓力~?；旌厦簹夤芫€從軋鋼車間外入口平臺(tái)處接入，主管徑DN1000，壓力為6~15kPa。 軋鋼系統(tǒng)燃?xì)庠O(shè)施石家莊鋼鐵有限公司大方坯連鑄工程軋鋼車間所需要的燃?xì)饨橘|(zhì)為：混合煤氣、氧氣、氮?dú)狻⑻烊粴狻?40~350 mmt/a400000矩形坯2軋機(jī)型式半連續(xù)式棒材軋機(jī)3車間設(shè)備重量t~6000不含爐子4其中：工藝操作設(shè)備t~5100不含爐子起重運(yùn)輸設(shè)備t~800軋輥間設(shè)備t~1005車間電氣設(shè)備總?cè)萘縦W~24000其中：主傳動(dòng)kW116006年工作小時(shí)h65007軋機(jī)負(fù)荷率%808車間內(nèi)定員人2009噸鋼指標(biāo)熱軋軋材鋼坯t燃料GJ電kWh82循環(huán)水m3未包括火焰清理壓縮空氣Nm310氧氣Nm3/t未包括火焰清理焦?fàn)t煤氣Nm3/t未包括火焰清理軋輥kg/t耐火材料kg/t備品備件kg/t液壓潤(rùn)滑油kg/t3公輔設(shè)施設(shè)計(jì)方案技術(shù)說(shuō)明 燃?xì)庠O(shè)施石家莊鋼鐵有限公司大方坯連鑄工程所需要的燃?xì)饨橘|(zhì)為：混合煤氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、天然氣? 車間起重運(yùn)輸設(shè)備表序號(hào)名 稱運(yùn)輸跨間簡(jiǎn)要性能數(shù)量備注I20t+20t旋轉(zhuǎn)吊鉤橋式吊車鋼坯跨Lk=28m，A71II32/5t吊鉤橋式吊車加熱爐跨Lk=22m，A51III75/20t吊鉤橋式吊車主軋跨Lk=25m，A51IV20/5t吊鉤橋式吊車主軋跨Lk=25m