系统安装调试指导说明

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河北邢桥铁路器材有限公司

1500KW串联谐振中频感应电炉

安装调试指导说明书

2011.02 新研工业

上海新研工业设备有限公司位于上海市宝山经济开发区。是由上海鼎信投资（集团）有限公司投资并控股的一家集研发、设计、生产及服务为一体的中频感应加热设备生产企业。公司独立研发的串联谐振双供电感应熔炼炉、并联谐振感应炉不论在熔炼效率，稳定性还是操作性能方面，都得到了客户的一致好评。当前新研生产的电炉容量大小从1吨到30吨，电源功率范围从250KW至16000KW。充分满足铸造行业对铁水连续、稳定供应的要求。

由于熔炼系统整体结构庞大，机械安装复杂，电气设备精密，所以无论在设备运输，安装，调试，运行各阶段都具有规范的操作流程和严格的审核标准。任何细微的疏漏都可能对设备的正常使用和安全运行造成隐患。

为确保新研感应熔炼系统的顺利安装及正常使用，新研工业对设备的安装调试进程进行了严格的规范，并将主要安装调试要求归类总结。本说明是新研中频感应熔炼设备的系统安装调试指导，请相关技术人员在设备安装调试前仔细研读该手册，并遵循本手册施工步骤及注意事项进行安装操作，以便设备能在最好的运行状态下工作，赢得客户满意。

一、设备就位 ......................................................................................... 4 二、设备固定 ......................................................................................... 5 三、设备连接 ......................................................................................... 7 四、设备调试 ....................................................................................... 16 五、设备验收 ....................................................................................... 21

一、设备就位

设备就位是指在设备运输进入工厂卸货后到安装到搬运至现场生产所规定位置的过程，在设备就位时，通常需注意以下一些重要事项：

A.设备就位前应对设备的重量和外形尺寸及设备移动的通道进行评估，确定合适的起重设备和装置，并准备好相应的调整铁，水平仪等材料和工具。对空间有限的场地，应安排好设备进入的顺序，以便所有设备都能顺利进入预定位置。

B.安装现场没有装备起重量足够的行车时要考虑租用汽吊。在租用吊车前，应筹划好所有需吊装的设备应尽可能适时到达现场。电炉基础应提前校好水平，货车的通道和吊车的泊位应提前清理，尽可能缩短租用吊车的时间。

C.吊装电炉时要调节吊索以保持电炉处于水平状态，以便于炉体着地时精确定位。如图1所示，吊起炉体总成时应在炉架底板上装上地脚螺栓，套上平、弹垫及螺母。基础上应设六点调整铁。为便于调整及炉

图1 体固定，调整铁应采用楔形铁片。前端的调整铁位置在炉架立柱正下方，中端的调整铁位置应确保在倾翻油缸正下方，后端的调整铁位置在炉架后端槽钢的下方。每点调整铁不得多于3片，上面的调整铁外形尺寸应略小于下面的调整铁外形尺寸。炉体水平校准后，应对调整铁间及调整铁与预埋板间施以段焊。

D.变压器就位时应确保相关人员在变压器房门口时就能看到变压器油枕上的油标，变压器离门的距离不小于1.5米，离其他三面墙的距离不小于1.2米。水泵站，液压站就位后都要垫实固定，以免振动加剧。柴油发电机组应放置在便于排烟的位置。

E.吊装电源柜时吊点要分布均匀，并保持水平，下落时要避免柜底槽钢单点受力而导致变形。起吊前要准备好电源柜盘路时所需的器具，如小坦克或钢管及千斤顶，撬杠等。电源的就位精度要求较高，故就位前应清扫电源将就位的场地。按平面布置图在地坪上画出电源底盘的轮廓线，每边放5毫米余量。整流逆变柜应先就位，就位后应将柜体横向纵向校准水平。电容柜就位过程和整流逆变柜相同。

二、设备固定

当设备定位后，需对各部分进行固定，具体要求如下： A．电源柜在基础平整度较好的情况下，电源就位后无需与地

面固定连接。但若地基平整度较差，则需用胶皮将四周各支撑位置垫实。

B. 液压泵站、液压操作台、水泵站由于在启动及运行过程中，电机会产生较大震动。为确保设备完全固定，此项设备需4点以上固定，并确保垫实无晃动。固定点应牢固隐蔽，不影响工作通道，避免工作人员磕碰或绊倒。 C. 变压器若变压器带滚轮且安装在轮轨上的，则需在同一轨道上的两个轮子的两端用限位固定，若采用的是无轮变压器，则仅需四块压板对变压器安装底座进行固定即可。为方便运输，通常1500KVA以上的变压器本体和散热器及变压器油是分装运输的，变压器供应商应负责在现场的组装及注油工作。项目安装主管应负责检查：散热器是否有因碰撞而引起的变形现象；各连接处是否有渗漏现象；变压器油是否已加到油标指示液位；各种报警线是否已接好。 D. 炉体在炉体位置调整到位，并完成水平调整后，将地脚螺栓上的两个螺母调整至略高于螺杆，并在螺杆伸出炉架部分及螺母顶端涂上黄油，然后由用户完成二次灌浆。地脚螺栓部分用比基础高一标号的混凝土，浇注过程中应振动捣实。炉架底板和基础间应浇灌浆料，若买不到专用灌浆料，也可用600#水泥加5%的膨胀剂配制代替。地脚螺栓紧固需等二次灌浆养护期过后方可进行。一般而言，水泥养护期夏

图2 天为10天，冬天则至少为2周。炉体水平测量：如图2所示，炉体左右水平测量点的选取--左右以炉体炉架连接转轴轴心为测量点，允许水平误差6吨炉以下1.5毫米，8吨炉以上3毫米。炉体前后水平测量点的选取--以炉架底部的H型钢为测量点。6吨炉以下容许前后水平误差为3毫米，8吨炉以上为5毫米。

E. 柴油发电机柴油发电机组运行时振动较大，应在机组底架下用胶皮垫实后固定。

三、设备连接

设备连接主要指设备在安装到位后对各部分进行安装连接，它包括所有硬件设备连接及安装，由于该工序为设备运行调试前的最后准备，且直接关系到设备的使用性能及外观效果，故需严格安装以下规范流程进行：

A. 接地系统内所有设备都须用接地排相连，然后将接地排

和用户提供的接地点相连。接地排材料可用4×40热镀锌扁钢，在墙面水平铺设时，通常离地高度为250至300毫米间。接地排和设备及接地排间的搭接长度应不小于接地排宽度的2倍，不少于三面施焊。接地排的固定点间隔在水平直线部分为500--1500毫米，垂直部分为1500--3000毫米，转弯部分为300--1500毫米。接地排应涂黄绿相间的漆，间隔为100毫米。所有电缆桥架外壳

也需用接地线可靠接地。桥架各段的连接处应用2.5平方毫米的黄绿色铜芯线绕成螺旋后和桥架连接螺栓扣压相连。

B. 铜排铜排的连接主要是变压器和整流逆变柜的连接、

柜间（整流逆变和电容柜间）铜排连接及输出铜排连接。考虑到电源柜可能还需精调水平，故首先连接柜间铜排。

若柜间铜排不是在柜顶连接而是柜间直连的，则在连接铜排前应先检查需连接的逆变柜铜排是否和电容柜铜排在同一平面上或平行，若有明显误差则需通过调整两个柜的水平来满足两柜需连接的铜排的平行度或平面度。铜排连接螺栓的紧定应在所有螺栓都已对上孔后进行，且从中间的螺栓开始初紧，然后向两边逐个拧紧。螺栓全部初紧后，再从中间的螺栓开始紧定，然后向两边逐个紧定。紧定后须检查，确保搭接的两块铜排紧密贴合，无变形间隙。铜排的水冷连接按图施工。

若柜间铜排在柜顶连接，则铜排在出厂前可预装，支架也在出厂前制成。

输出铜排的安装连接须做到横平竖直，铜排的吊架或支架应可调水平，并安装在铜排连接点附近，以确保铜排的重量由吊架或支架承担。在连接铜排时应调节吊架或支架的高度，以使要安装的铜排孔自然对准已固定铜排的孔，这样可以确保连接用铜螺栓不受剪切力。铜排的连接螺栓

必须是螺母向外，螺栓六角头在两片铜排间，以确保之间的距离最大。

铜排底面高度低于3.4米都必须做安全防护网隔离。防护网上的上的所有金属件都必须至少离输出铜排150毫米远，以免被感应加热。防护网的设计应考虑到维护的方便，如有必要可在铜排连接处留可开启或可装拆活口。铜排的水冷连接按图施工。

变压器铜排的安装连接须做到横平竖直，因该铜排工况是工频，不必考虑中频振动及感应加热，故其水平铜排的固定无需上下压紧固定，也无需顾忌防护网和铜排间的距离，绝缘当然还是必须的。变压器铜排连接的相序须按图施工（即电源柜进线总开关上的序号和变压器端子的序号一致）。铜排在加工过程中应保持连接面的平整，铜排上螺孔的飞边毛刺须去除，搭接面可搪锡。连接螺栓可用普通碳钢螺栓。该铜排在电源房内部分需安装安全防护网如图3所示。变压器房内原则上无需安装安全防护网。

图3

C.电气新研电源柜在出厂前都需确保已进行电子控制系统静态测试及模拟小功率动态测试。电源柜进行现场安装固定后，现场电气工程师与使用厂方设备部门相关人员确定远程操作柜，电气互锁柜，液压水路控制柜等的安装定位

及所需布线电线股数，长度，线径等要求。电气工程师根据设备电气图纸完成现场布线接线及电气元器件调整。液压及水冷系统电气控制：接线后工程师需对所有控制功能进行测试，确保水泵，液压启动及运转正常，在首次正常带（液/水）压的条件下启动时，需用电流表测量电机输出电流，并以此设定马达保护开关电流整定值。检查所有温度、水压、压差开关及门限位开关是否接线正确，并通过检测器通断试验检查PLC是否能正常接收处理相应输入信号；检查所有指示灯，操作开关及仪表显示是否工作正常，对应HMI界面是否显示正确；测量所有柜体是否接地正确；检查所有接线接触良好，标示明确；确保所有外露接线都有结束带或过线勾固定，并通过尼龙扎带进行加固。确认所有走线美观整洁，并尽量远离高温，大电流部件；确认电源柜内所有螺钉、螺栓已紧固，元器件无松动，冷却系统无漏水；检查所有铜排都有安全网隔离保护，电源柜控制间通风良好，无渗漏水现象，有基础排水，除尘设备。

D. 液压液压管路铺设须做到横平竖直，间隔均等，所有支架

平面须校水平，管道需拐弯处尽可能用靠轮冷弯，较大的弯曲半径可减少压力损失及振动，冷弯可防止管道内氧化皮

图4

的产生。液压管的连接须用氩弧焊实施，以防管道内出现焊渣。管道的固定可用焊接式塑料管卡将管道固定在支架上，支架固定需稳固，支架的间隔应小于1.5米，固定点离管道上的弯头、三通距离应小于100毫米。支架的固定强度应能耐受液压冲击引起的振动。在设计液压管路走向时应考虑尽可能不要接近输出铜排及水冷电缆，整个铺设连接过程中应保持管道内的洁净，铺设完成后应将管道的两端卸下，用高压空气冲洗。然后按色标将管道涂装，待油漆干燥后再和液压泵站及液压操作台连上。如图4所示，液压操作台与液压管路应使用软管连接，减少液压起停时引起的震动对连接口产生的冲击。防止漏油及接口损坏。同样，在液压泵站端，同样应使用软管接头进行油路连接。

所有管件连接前应检查管件是否完好，管件内是否已擦干净，密封件是否完好。所有管件中的密封件应可适用于水乙二醇及脂肪酸酯等阻燃液压介质。 E. 冷却水硬管冷却水管路铺设须做到横平竖直，间隔均等。在

固定水管支架前应对支架平面校水平，若墙面不平，可在支架和墙面间垫入垫片来调整支架的水平。支架定位前应做防锈涂装处理。

管道切断后应对切面做打磨处理，要将切面磨成和管壁垂直，

然后在管内壁磨去毛刺飞边，管外壁磨出坡口。管对接或与管件对接，两接合面间的间隙应小于1.5毫米，以防过

多夹渣。若采用氩弧焊则可适当放宽。在定位焊时，每接一根管或一个管件，都必须用水平尺校。

在地面配管时，管和管对接或管和管件对接可用槽钢作为基准，

但和弯头对接则需用水平尺校准。配管焊接应尽可能考虑避免定位焊，而必须要定位焊的则尽可能留在水平环焊的位置。焊接完成后应对焊缝周围的飞溅作打磨清理处理。如图5，整个管路应在最低点留有放水阀，以便系统在冬季停产时放水，避免冻裂管路。在管路最高点应安装自动排气阀（若使

用科肯系列的冷却塔则无需装自动排气阀，塔内配有自动排气阀），

图5

以便水中的气体排出。水中的气

体既会使水系统的压力不稳定，也会对水泵产生气蚀而导致扬程降低。

科肯系列冷却塔通常由供应商在现场装配，由现场安装主管负

责验收。验收条件为：各零部件包装无破损，各元器件均为新的未曾使用过的。配置和技术协议相符，各电机进线口应朝下，且配有标准的进线端子。组装完后应注水打压0.8Mpa.保压20分钟无泄漏。注水前应将冷却塔和系统用闷板法兰隔离，同时将塔内放气阀打开。向塔内注水至放气阀有水流出，关闭放气阀。拒绝使用气压测试。测试前不要安装疏水格栅，以便逐一检查分集水器上的各管接口

是否有泄漏，检查时可用餐巾纸擦抹需检查的位置，无水渍即为合格。

在进行冷却水管排线时，需注意将水管阀门接在电源柜上部区

域以外（如图6所示），以防止在水路维护过程中，拆卸水阀时管道内的剩余冷却水落

到电源柜中，影响设备的正常运行及使用安全性。

图6

冷却水系统应在电源的进出水口安装球阀，并在进出水管上安装短路阀，以便于系统清洗及压力调整。安装墙装分集水器前应确认，墙装分水器位置应和炉装分水器相对应，而墙装集水器的位置和炉装集水器的位置相对应。进出水管穿越的墙孔是不同的，应尽可能将墙装分集水器布置在墙孔的正下方，以免胶管过长且斜接。

水冷系统的紧急用水及冷却塔的外循环水连接通常由用户实施。紧急用水应既能满足断电状态下向两个炉体同时供水，又能满

足一个炉体穿炉时需用紧急用水而另一个炉体继续用内循环水冷却。

F. 水冷电缆及胶管水冷电缆安装前应先安装带有夹板的专用吊架，吊架的位置应在水冷电缆端子附近，以使电缆的主要重力由吊架承受。水冷电缆安装时应先在地上理

直，套密封环时应仔细检查密封环及端子外径上是否有碰伤痕迹。若有微弱碰伤痕迹则涂上导电膏可继续使用。拧紧螺母时应均衡施力，尽量避免用锤击等冲击力。胶管下料时应注意节约，事先对每卷胶管的标准长度有记录，

下料时尽可能套裁。对于连接炉装和墙装分集水器间的长胶管，可先将一卷胶管的一端和炉体分水器的最上端接口相连，将炉体倾至95度后，根据实际需要切断胶管和墙装分水器相连。其他胶管可仿该胶管在炉体复位时的形态下料。所有1吋以上的胶管，每个接头使用2个不锈钢卡箍，两卡箍的螺钉位置应180度相对。

水冷电缆及墙装、炉装分集水器间的胶管安装后应要求用户用

防火材料（如硅酸铝纤维布）进行包裹，水冷电

图7

缆在包裹时应使其排列正负相间，以抵消其磁场效应（如图7所示）。

铜排上的水冷胶管需按图连接，需注意的是胶管最短长度不得

短于600毫米。不同电位的铜排上的水管相连时，其胶管长度不得短于900毫米。

G. 柴油发电机柴油发电机组若安装在地下室，则需连接排

烟管，排烟管出口应加伞形帽，以防灰尘倒灌。排烟管应涂高温银粉漆，管道高度在2.4米以下部分应做防烫处理或挂贴小心烫伤等警示标志。柴油发电机的自切换延时参数按使用说明书设定。柴油由用户提供。

H. 桥架及线管

电源柜与互锁控制箱，远程柜间的电气通讯接线及外围水路，

液压电气控制线路都需通过桥架或线管进行布线。在桥架及线管的安装前需对照平面布置图及现场实际情况，设计各电气连接走线方式并对桥架及线管进行选型及定量。在桥架走线设计中，需遵循设计规范（《钢制电缆桥架工程设计规范》CECS31 91）。桥架布局应尽量远离铜排及水冷电缆部分以避免中频感应设备大电流产生的感应磁场影响，同时，应尽可能远离炉体操作，以防熔液飞溅烫坏线路。工程师在设计桥架线管时还需考虑合理的布线路径，便于安装及检修。对于桥架选型，我们对电源柜及各控制箱，远程操作柜间的连线使用抗干扰封闭式桥架。根据实际需要过线数量及重量选择相应尺寸及配套具有足够承载能力支架，在设计中需预留30%~50%空间及承重余量，以便日后维护及线路添加使用。桥架使用长度数量及各类接头、支架及螺钉附件数量都需根据实际布线图及合理预

留余量进行确定并制定明细表，便于采购和统计。液压、冷却水路动力所使用的动力电缆，我们通常采用线管方式进行地下布线，在管线安装完毕后，我们使用标准建筑水泥进行管线填埋，以防止水，火，鼠害等威胁。

四、设备调试

当设备在现场进行完成精确定位布置及正确连接安装后需由相应技术工程师进行调试及试运行，以便调整系统参数，掌握设备状态，为设备正常运行做好准备，具体需要调试的内容如下： A. 水系统

打开冷却塔内的放气阀，向水系统内注入城市用水，到放气阀

连续出水不出气后关闭。将冷却塔内的外循环水位控制浮球阀调整到水位始终微微溢流的状态，以降低外循环水的硬度。

点动泵电机，观察其旋向。若旋向与泵壳上的旋向标志相反，可通过改变相线的接法来纠正。切勿在泵内无水的状态下启动泵。当泵站上的压力表显示值达0.2MPa时可点动泵电机，压力回落时应及时关闭。当通过一段时间的注水，启动泵后其出口压力能维持在0.3MPa以上时，就不必关闭电机。此时继续向水冷却系统内注水，直到系统压力达到额定值，且不锈钢膨胀箱中部的球阀打开时有水溢出。此时应检查冷却塔内的放气阀是否有水溢出，若未有

溢出水且放气阀有吸气现象产生，可通过调整冷却塔短路阀调节流量大小，满足水泵压力要求。

水系统应持续运行12小时以上，以冲刷管道内的夹渣和其他异物。其间每隔一个小时可放掉一部分水，再加入新的城市用水，放水量由系统水压决定，须保持水压始终在0.3MPa以上。当系统水压运行在额定压力时，应对整个水系统管路进行检查，若发现系统中存在漏水点，应及时对漏点进行标设，在更换去离子水前，对漏点进行处理。在清洗管路期间，水系统的去离子装置应处于关闭状态。安全阀的压力设定应在水系统运行在额定压力状态下进行，将安全阀的锁紧螺母松开，将阀顶的旋帽按逆时针方向慢慢旋转，至阀口有水流出，然后按顺时针方向拧两圈，再拧紧锁紧螺母。电源水系统清洗期间，关闭电源的进出水球阀，打开短路阀。

水系统清洗运行结束后，关闭电源。排放管路内的水，管内的

余水可用压缩空气尽量排净。拆洗过滤网，若滤网破损则更换新网。然后向水系统内注入蒸馏水。注水过程同上。电源水系统注入蒸馏水时，可打开去离子装置的水阀，打开电

源进出水口的球阀，关闭短路阀，并卸去短路阀的手柄。若整个水系统无泄漏，各支路流量、压力、压差稳定，且达到

设计要求，各发讯元器件动作正常则水系统调试结束。 B. 液压系统液压系统调试前应确认炉体和炉架间的固定螺

栓已卸掉，防护网运输用的固定螺栓已卸掉，油缸上的放气阀已打开，油箱内已灌满液压介质，炉体倾翻平台上无任何其他物品。主泵备泵电机的旋向都已校正。启动主泵，无负载运行20分钟，以排除管道气体。此时系统压

力小于3MPa均视为正常。

点动液压操作手柄，倾翻炉盖至两个极限位置至少三个来回，

务必注意：炉盖油缸两端未充满液压介质前（即炉盖未动作前），炉体不可实施倾翻动作，否则有可能出事故。设定溢流阀工作压力为14MPa（25吨炉液压系统工作压力为

20MPa）。将炉体液压操作手柄扳至下行的位置，慢慢调节溢流阀旋钮，顺时针为调高压力，逆时针为调低压力。若液压系统采用变量泵，则需调节流量。流量大小根据技术协

议内承诺的倾炉时间为准。炉盖动作的速度则调节液压操作台内的节流阀来实现，一般来说，以动作平缓，无颤动，无冲击为合适。炉体倾翻缸动作的一致性是通过调节两个倾翻缸上的单向节流阀来实现的。可先将两个单向节流阀全部拧到关断的位置，然后将单向节流阀逐个拧开相同的度数，拧开的度数越大则炉体下降的速度越快。炉体下降速度的设定可略快于炉体上升速度。在炉内未加料前，可反复升降炉体炉盖数次，以排空管道内的剩余气体。 C. 电气电气工程师再次检验确定前期接线及所有外围设备

连接正常。确保系统高压进线正常，测量进线电压是否正

确。当所有准备工作就绪后打开冷却水路，关闭所有柜门，启动合闸按钮可实现电源柜合闸供电。此时长按复位键三秒以上实现系统就绪状态。

电子工程师按照设备调试手册内容对系统主控参数进行检测及

整定：设备谐振频率的测定，电子工程师在设备回路中接入波形发生器并通过示波器检测系统谐振频率，并通过对电源柜设计参数计算检验该谐振频率是否正常；根据电子工程师测试报告对系统整流触发信号，逆变触发信号进行每路单独测试，测试各跳闸限制阈值大小，初步整定仪表数值（烘炉后上大功率时进行完全整定）。

电子工程师进行系统动态测试时须按照系统测试手册进

行，并对所有参数进行记录归档，以便日后查询。 D. 筑炉烘炉筑炉前应确认，线圈浆料已经320度且保温24

小时的烘烤。用起熔块或装满铁块的坩埚模放入炉内，起熔块或坩埚模底部垫高150毫米，装上测温热电偶，和遥控面板相连。设定并运行电源即可实现烘烤。

一般而言，初次筑炉由耐火材料供应商派工程师到现场指导，筑炉人员由用户担当。我方人员只需按耐火材料供应商给出的烘炉曲线在电源内设定参数，配合运行电源即可。我方人员应校核坩埚模定位是否正确，坩埚模定位后应用50×50×1000的角钢4根，平搁在炉体上平面上，均分4点和坩埚模点焊相连。当铁水熔化后，其液面总是低于炉

衬上平面。无铁水接触的炉衬部分不易烧结，未被铁水熔化的部分坩埚模可促进上部炉衬的烧结。须注意的是炉衬第一次烧结时，在烧结温度点（如1550度）以上至少保温2小时，以确保未接触铁水的上部炉衬形成表面烧结。加料前应在坩埚模内安装测温热电偶，坩埚模内的加强筋板可

割去一段，以便安装钢管。将内径大于10毫米，长度约2/3坩埚模高度的钢管点焊在坩埚模内壁，钢管上端和坩埚模上端齐平，外壁和坩埚模内壁紧贴。热电偶的两根导线需分别套上磁套管，两根导线的顶端应紧紧绞合在一起，然后插入钢管，端头和钢管下端基本齐平。

新筑的炉衬未经烧结不宜使用自动加料系统，应要求用户人工

加料，铁料经人工传递至坩埚内，轻放在底部，铁料应尽可能紧凑层叠，人工加料至少到坩埚高度的1/3后，方可使用自动加料系统加满炉料。

烘炉期间，应在炉体侧后部放置两个轴流风扇，因随着炉温的

上升，炉衬和浇注料内的水汽会不断排出，轴流风扇可避免水汽聚集在线圈周围而影响绝缘。

E. 变压器及高压柜变压器及高压柜的参数整定请参考

变压器厂家提供的使用说明，由用户自行实施。

五、设备验收

一般而言，系统设备验收在系统各参数稳定在正常范围内且连续无故障运行3个炉次后进行。验收指标参照技术协议。若用户要求某些细节需整改，可在用户签署终验收报告时以备忘录形式逐一列清，并附以整改计划，但不影响终验收报告的签署。终验收报告及备忘录应交项目部及服务部存档。