恒电位仪操作规程.docx
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恒电位仪操作规程
恒电位仪及控制柜操作维护手册
川气东送管道工程主要采用IHF数控高频开关恒电位仪及其YHS-1阴极保护控制柜,实施强制电流阴极保护。
1.规范性引用文件
SYJ4006-90长输管道阴极保护工程施工及验收规范
GB/T21448-2008埋地钢质管道强制电流阴极保护技术规范
2.一般规定
2.1总体要求
1)管道阴极保护选用的恒电位仪、恒电位仪控制柜均应符合现行标准、规范的规定,电器设备应有铭牌和出厂合格证。
主体设备和配件、技术文件应齐全。
2)恒电位仪、恒电位仪控制柜在送电前应进行全面检查,各插接件应齐全,连接准确良好。
3)恒电位仪、恒电位仪控制柜的维护应由具有相应资格的电工按规定进行。
4)每次进入阴极保护间前,应使用可燃气体检测仪确认无可燃气体。
5)恒电位仪每月切换一次。
6)恒电位仪、恒电位仪控制柜应每月检查一次,每季维护一次。
7)雷雨季节和多雷雨地区应经常检查避雷电路。
8)建立设备档案,认真填写运行、维修、故障记录。
2.2恒电位仪的功能要求
1)具有恒电位控制和恒电流(手动整流)控制两种工作模式。
2)具有较强的抗强电防雷击保护功能。
3)具有较强的抗干扰能力,能承受外界不大于30V交流电干扰。
4)具有一定的交、直流输入波动适应能力,输入电压波动范围在±10%额定电压时,能正常工作。
5)同时也应满足GB/T21448-2008中的要求。
2.3恒电位仪控制柜的功能要求
2.3.1自动切换功能
控制柜应具备自动切换(同时配有手动切换档)功能,在工作机发生故障时,能自动启动备用机,以继续保持阴极保护系统的正常工作。
2.3.2间歇供电检测功能
控制柜具有远程控制测试功能,当阴极保护站的控制柜根据调控中心指令同步进入间歇供电检测状态时,恒电位仪的直流输出通过控制柜进入12s通3s断的间歇工作状态,为全线通过“间歇供电检测”、消除常规检测中土壤IR降引起的误差创造条件,以便测得管道的真实保护电位,进而判断埋地管道是否确实达到了有效保护。
2.3.3数据传输及受控功能
控制柜具有恒电位仪输出电压、输出电流、管/地电位、工作状态等参数的远传功能,并具有管/地电位受控功能,恒电位仪控制柜将上述各参数转化成485协议后,传送给仪表自动化接受端子,经通讯设施远传给调控中心。
3.IHF数控高频开关恒电位仪操作维护规程
3.1基本操作方法
两台或三台恒电位仪与一台YHS-1控制柜配合使用。
3.1.1开机
1)恒电位仪单独使用时:
恒电位仪、恒电位仪控制柜在送电前应进行全面检查,各插接件应齐全,确认所有接线正确无误。
合上恒电位仪市电断路器。
恒电位仪市电指示灯亮。
恒电位仪液晶屏先显示LOGO:
而后进入主界面,显示:
此时,恒电位仪已经进入工作状态。
注意:
恒电位仪进入的工作状态是上次断电前的状态,例如:
如果上次断电前,恒电位仪处于“恒电位”的“运行”状态,则开机后,自动按照上次设定的参数开始运行。
此时“运行”指示灯亮,液晶屏状态栏显示“恒电位”、“运行”,仪器应该有电流、电压的输出。
液晶屏显示图例如下:
如果上次断电前,恒电位仪处于“恒电位”的“停止”状态,则开机后,恒电位仪仍然处于“恒电位”的“停止”状态,没有输出。
液晶屏显示图例如下:
“断电测试”状态,在断电后不保存。
如果断电前是“恒电位”的“断电测试”,则恢复上电后,恒电位仪运行在“恒电位”模式。
液晶屏显示图例如下:
2)恒电位仪配合控制台使用时:
确认所有接线正确无误。
合上恒电位仪市电断路器。
合上控制台后部配电盘上的“总开关”,电源指示灯亮。
合上控制台操作面板上的电源开关,电压表和电流表有显示,运行指示灯亮。
恒电位仪面板电源指示灯亮。
恒电位仪液晶屏先显示LOGO,而后进入主界面。
3.1.2关机
1)恒电位仪单独使用时:
按下恒电位仪操作面板上的“停止”键。
恒电位仪停止指示灯亮,液晶屏状态栏显示“停止”,恒电位仪停止输出。
液晶屏显示图例如下:
断开恒电位仪市电断路器。
恒电位仪电源指示灯(红色)灭,液晶屏将没有显示,风机也停止工作。
2)恒电位仪配合控制台使用时:
按下恒电位仪操作面板上的“停止”键。
恒电位仪停止指示灯亮,液晶屏状态栏显示“停止”,恒电位仪停止输出。
断开控制台操作面板上电源开关,控制台操作面板上的恒电位仪停止指示灯亮。
恒电位仪电源指示灯灭,液晶屏将没有显示,风机也停止工作。
3.1.3恒电位运行
1)将恒电位仪开机。
(假设上次断电时是“停止”状态,预置电位为-950mv)
2)“恒电位”按键。
液晶屏显示图例如下:
注意:
方框表示光标位置,光标移动使用左右键,修改光标所在位置数值使用上下键。
3)设置预置电位,设置操作通过按上下左右箭头完成。
液晶屏显示图例如下:
4)按下“确定”按键,恒电位设置完成,并保存预置电位值。
液晶屏显示图例如下:
5)按下“运行”按键,恒电位仪开始运行。
运行指示灯亮。
液晶屏显示图例如下:
3.4.4恒电流运行
1)恒电位仪开机。
(假设上次断电时是“停止”状态,预置电流为30A)
2)按下“恒电流”按键。
液晶屏显示图例如下:
3)设置预置电流,设置操作通过按上下左右箭头完成。
液晶屏显示图例如下:
恒电流设置
预置电流:
33.00A
4)按下“确定”按键,进入恒电流运行。
此时可以继续调整电流输出大小,调整方式同上。
此时的调整,将直接改变恒电位仪的输出电流大小。
液晶屏显示图例如下:
5)按下“返回”或“确定”键,返回主界面。
6)按“运行”键,进入恒电流运行状态。
液晶屏显示图例如下:
3.4.5断电测试
1)按下“返回”按键,返回主界面。
2)如果需要在“恒电位”模式下进行断电测试,则先将恒电位仪调整到恒电位模式。
调整方式参见上面第三条“恒电位运行”。
3)按下“测试”按键,测试指示灯亮,设备转入断电测试工作状态。
初始设置断电参数为“手动恢复”、“通电时间”12秒、“断电时间”3秒。
观察运行指示灯和停止指示灯交替点亮,运行指示灯亮12秒,然后停止指示灯灯亮3秒,如此循环。
液晶屏显示图例如下:
4)要求人工停止测试,可以再次按下“测试”按键。
注:
当停止指示灯亮时,设备停止输出,运行指示灯亮时,设备运行在设定状态,通过观察控制电位值变化过程分析保护效果及参比电极取样是否正常。
3.4.6菜单功能简述
除启动断电测试功能外,其他功能全部在菜单中都有,用户同样可以在菜单中完成上述功能的操作。
进入前面所述相关功能后,其操作与前面介绍的流程相同。
以下仅就不同之处加以说明。
1)进入“菜单”——按“返回”键使恒电位仪回到主界面,按下“菜单”按键,进入菜单。
液晶屏显示图例如下:
2)进入“工作模式”子菜单——按上下箭头键,移动光标到“1.工作模式”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
3)数据采样——按上下箭头键,移动光标到“2.数据采样”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
按键,液晶屏显示图例如下:
通过设置,可启动自动采样及采样时间。
如启动自动采样。
先进入数据采样子菜单,液晶屏显示图例如下:
数据采样
1.自动采样:
停用
2.采样时间:
停用
3.文件目录浏览
光标在“1.自动采样”,按向右箭头键,“停用”改为“启用”,表示启用自动采样。
液晶屏显示图例如下:
按键,移动光标到“2.采样时间”,液晶屏显示图例如下:
按“确定”键,移动光标到“停用”,液晶屏显示图例如下:
此时,按“停止”键,“停用”改为时间设置。
液晶屏显示图例如下:
数据采样
1.自动采样:
启用
2.采样时间:
00:
00:
00
3.文件目录浏览
按左右箭头键在时分秒之间进行切换,按上下箭头键进行时间设置。
4)通讯设置——按上下箭头键,移动光标到“3.通讯设置”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
按确定键,进入地址设置,设置本机地址。
显示如下:
按上下箭头进行数值设置,按左右箭头在各位间进行切换。
设置好地址后,按确认键返回“本机地址”,按向下箭头进入“奇偶校验”,显示如下:
按确认键进入校验设置区。
根据程序要求按上下箭头选择奇或偶或无。
设置完成后,按确认键返回运行界面,通讯设置完成。
5)时间设置——按上下箭头键,移动光标到“4.时间设置”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
按键,液晶屏显示图例如下:
6)报警设置——可以手工设置启动或关闭报警功能。
7)改变断电测试参数——按上下箭头键,移动光标到“6.测试设置”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
测试设置
1.测试模式:
手动
2.开始日期:
2004-12-12
3.开始时间:
00:
00:
00
8)厂家设置功能为厂家校准参数用,未经许可,请不要使用。
以免将参数调乱,影响仪器正常工作。
9)设备编号——按上下箭头键,移动光标到“8.设备编号”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
10)专家参数——按上下箭头键,移动光标到“9.专家参数”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
按“确定”键,恢复专家参数成功。
液晶屏显示图例如下:
要设置专家参数时,进入主菜单,移动上下箭头键,移动光标到“2.设置专家参数”,按“确认”键,进入设置专家参数提示框。
液晶屏显示图例如下:
按“确认”键,设置专家参数成功。
液晶屏显示图例如下:
说明:
“恢复专家参数”用于恢复上次保存的设置内容。
“设置专家参数”用于保存已经设置好的参数。
11)测试存储——按箭头键,移动光标到“A.测试存储”,按下“确定”键,进入子菜单。
液晶屏显示图例如下:
4.采样间隔:
030毫秒
5.采样组数:
1000次
说明:
“测试存储”用于断电测试数据采样参数的设置。
3.4.7设备报警
电位超限报警:
如果控制电位超过预置电位±50mV时,仪器显示电位超限报警,液晶屏状态栏显示“R”。
液晶屏显示图例如下:
电流超限报警:
如果输出电流超过额定电流的105%时,仪器显示电流超限报警,液晶屏状态栏显示“C”。
液晶屏显示图例如下:
电压超限报警:
如果输出电压超过额定电压的105%时,仪器显示电压超限报警,液晶屏状态栏显示“V”。
液晶屏显示图例如下:
温度过高报警:
如果机内温度过高,系统将由于温度保护而自动停机,停机同时,仪器显示温度过高报警,液晶屏状态栏显示“T”。
液晶屏显示图例如下:
由于温度过高报警时,系统因温度保护停机,一般会导致参比电位达不到预置电位,因此,此时将有两个报警同时显示。
(所有报警都是声光报警,并在液晶屏上显示报警的原因)4.8外部同步通/断控制
3.4.8同步通/断受控条件
1)同步通/断受控条件
必须在恒电位仪上电后才能接受外部通/断控制。
在恒电位仪上电状态下,发DC0到DC24V的变化信号控制恒电位仪运行或发DC24V到DC0V的变化信号控制恒电位仪停止工作。
恒电位仪同步通/断端口悬空、或保持低电平DC0V、保持高电平DC24V时,恒电位仪仅受其本身的面板控制。
2)工作过程
若恒电位仪在恒电流运行状态时,发DC0到DC24V的变化信号给同步通/断端口,恒电位仪仍保持运行。
液晶屏显示图例如下:
若发DC24V到DC0V的变化信号给同步通/断端口,恒电位仪停止工作,相应的运行指示灯熄灭。
液晶屏显示图例如下:
此时,若发DC0到DC24V的变化信号给同步通/断端口,恒电位仪运行。
液晶屏显示图例如下:
若恒电位仪在断电状态时,无论发任何变化信号给通/断端口,恒电位仪仍不能运行。
即恒电位仪断电状态,不接收外部同步通/断控制。
3.5.安全注意事项
IHF系列高频开关恒电位仪在设计上符合IEC1010(国际电工委员会颁布的安全标准),在使用前,请先阅读安全注意事项:
1)恒电位仪设计额定输入电压波动范围为额定电压20%。
如果市电电网电压波动范围大于20%,请在订货时声明。
2)接地螺栓要可靠连接,以确保接地良好。
3)应严格按照接线要求进行线路的连接。
4)恒电位仪和控制台的输入输出接线时,接线端子一定要注意绝缘,以免碰到机壳,导致漏电或短路。
5)应保证恒电位仪正常散热,恒电位仪后面板应距墙300mm以上。
6)由于机内有高压,非专业人员不得打开机箱,以免发生危险。
3.6.故障分析与处理
3.6.1恒电位仪没有输出时,应按照下列顺序检查:
1)检查恒电位仪是否有报警。
2)检查是否停电(配电面板上的红色市电指示灯是否亮)。
3)检查运行指示灯(绿色)是否亮,液晶屏上状态栏是否显示运行。
如果不亮,液晶屏也没有显示,则检查恒电位仪市电断路器是否合闸。
4)检查恒电位仪及控制台输出端子是否连接可靠。
5)检查控制参比是否连接可靠,且控制参比自身工作正常。
6)检查散热风机是否正常工作。
7)检查环境温度是否超出恒电位仪允许范围。
3.6.2若有双机自动切换控制器及外部同步通断功能时,继续检查以下两项:
1)检查双机自动切换控制器相应指示灯是否显示正常。
如果显示不正常,则将控制开关打到“手动”,改用控制台后部配电盘上的手动切换开关进行控制。
2)检查外部同步通断控制信号是否为0V-24V上升沿。
3.6.3其它故障处理
仪器自检正常而工作却不正常时,请检查参比电极、阳极地床、连接电缆等阴极保护设施是否正常。
如表7-2所列。
表7-2故障判断和处理
序号
故障现象
原因
处理方法
1
开机无输出,指示灯不亮,数字面板不显示。
1.电源开路。
2.输入保险管断。
1.查输入电源并重新接好。
2.更换保险管。
2
输出电流、输出电压突然变小,仪器恒电位正常。
参比失效或参比井土壤干燥或零位接阴线断。
更换参比、重埋参比或接好零位接阴线
3
输出电流突然增大,恒电位仪正常
1.水或土壤潮气使阳
极电阻降低。
2.与未保护管线接触。
3.绝缘法兰两边管道
1.可以暂时不改变装置,夏季电阻会回升。
2.对未保护管线采取措施。
3.对绝缘法兰处不正搭接。
常搭接进行处理。
4
无电压、电流输出,“保护电位”比“控制电位”高,声光报警20s后切换到恒电流工作。
“自检”正常。
1.参比电极断线。
2.参比电极损坏。
更换参比。
5
输出电压变大,输出电流变小,恒电位仪正常。
1.阳极损耗。
2.阳极床土壤干燥或发生“气阻”。
1.更换阳极。
2.夏季定期对阳极床注水。
6
有输出电压,无输出电流,声光报警20s后切换到恒电流状态,恒电流也无法工作,仪器“自检”正常。
一般是现场阳极电缆开路,但不排除阴极线被人为破坏。
重新接线。
警告:
由于机内有高压,所以非授权专业人员,不得打开机箱进行检修,以免发生危险。
3.7.维护与保养
日常仪器的使用与维护,应保持仪器表面的清洁。
每月用干的毛刷清理百叶窗和风机罩上的灰尘,清理时应停机。
注意:
清洁仪器时不得用湿的抹布。
附表:
数控高频开关型恒电位仪与相控型恒电位仪对比表
数控高频开关恒电位仪
相控型恒电位仪
控制方式
数字控制
模拟控制
数据存储
自动记录本机运行数据
无
无线数据远程通讯
有
无
多机联网
支持几乎无限多台恒电位仪联网使用
少量/无
可维护性
模块化结构,维护简便
必须现场维护
特征器件
DSP、CPLD、AVR、FLASH、IGBT、MOSFET,快恢复二极管,高频磁性材料
普通二极管,可控硅,工频变压器
效率
>90%
<70%
体积\重量
小约为相控恒电位仪的1/5,可单人搬运
大需起重机械搬运
结构形式
台式、卧式、壁挂式
柜式
控制精度
误差≤1%
误差1%~3%
纹波系数
1%以内(全范围)
10%(50%额定输出)
功率因数
>0.9
<0.7
电网适应能力
输出性能受电网波动影响小
电网变化超出10%,输出稳定度降低,纹波增大
附图一IHF恒电位仪操作面板示意图
说明:
1)薄膜按键:
共有12个按键,它们是:
运行停止恒电位
菜单恒电流
确定返回测试
注意:
面板上“菜单”的位置是“菜单”键的位置。
“测试”键用于启动和停止断电测试。
2)液晶屏显示运行数据。
包括控制电位、输出电压、输出电流等。
指示灯:
市电指示灯、运行指示灯、停止指示灯、通讯指示灯、测试指示灯、告警指示灯、状态指示灯。
附图二IHF恒电位仪前后面板示意图
说明:
恒电位仪操作面板
百叶窗
市电断路器
市电输入插座
铭牌
参比接线端子
输出端子-(阴极)
输出端子+(阳极)
风机罩
接地螺栓
附表三12芯航空插头接线顺序表
12芯航空插头(通讯)
1(RS485-B)
J4-1(面板TGP0218)
2(RS485-A)
J4-2(面板TGP0218)
3(RS232-收)
J5-1(面板TGP0218)
4(RS232-发)
J5-2(面板TGP0218)
5(RS232-地)
J5-3(面板TGP0218)
6(报警输出触点A-1(常开))
J11-1(面板TGP0218)
7(报警输出触点B-1(常开))
J11-2(面板TGP0218)
8(报警输出触点B-2(常开))
J11-3(面板TGP0218)
9(报警输出触点A-2(常开))
J11-4(面板TGP0218)
10
11(0-24V模拟开关量输入正(+))
J1-1(隔离板TGP0321)
12(0-24V模拟开关量输入负(-))
J1-2(隔离板TGP0321)
4.YHS-1恒电位仪控制台操作维护规程
11.控制台工作原理
控制台原理图见附图九,控制台平面图见附图1。
控制台中各功能模块及其相应功能见表1:
部件名称
部件功能
控制台平面图中部件标号
主要部件在原理图中标号
备注
控制台操作面板
用于恒电位仪供电显示及工作状态指示
H、H1、H2、PA、PV、QF、QF1、QF2
数控高频开关恒电位仪
提供管道需要的电源,实现管道保护
、
A1、A2
交流配电盘
给控制台供电并给客户提供自由选用的电源接口;并配有手动双机切换开关
XS、CZ1、J1、J2、K1、SA
双机自动切换控制器
用于双机自动切换控制;将规定的输出电流、输出电压、保护电位转换为4~20mA工业标准信号远传;具有切换器工作状态远传功能;可实现恒电位仪远控功能
A11
综合接线盘
用于参比输入及外部远传远控信号接线
信号端子排、XC、X0
直流输出母排
用于恒电位仪直流输出
500、600
双机自动切换控制器工作说明:
1、功能简介
该双机自动切换器有以下功能:
可实现双机自动切换及遥控双机切换;
可实现双机运行状态的手动切换,并支持双机自动切换控制器失效条件下,可用控制台上的手动切换开关;
可实现将规定的输出电流、输出电压、保护电位转换为4~20mA工业标准信号远传
可实现双机工作状态远传。
2、自动切换
2.1、自动切换条件
若1#机运行中恒电流故障、温度报警或通讯故障将自动切换到2#机工作。
反之,若2#机出现以上故障,则自动切换到1#机工作。
或者当主系统发出1#机或2#机运行指令时,可以实现遥控条件下的自动切换。
2.2自动切换过程
1)首先根据接线图进行正确接线。
2)将“双机自动切换器”的“启用/禁止”开关拨到“1#机”,并将“状态选择开关”打在“自动”档。
3)上电。
4)若1#机出现故障
5)“双机自动切换器”检测到1#机故障,断开1#机工作继电器,发信号给2#机继电器,开通2#机工作继电器。
并同时发信号给相应的指示灯。
6)2#机开始工作。
7)若2#机出现故障,则自动切换到1#机工作。
8)在步骤3),若此时“自动切换器”接收到要求2#机工作的指令,则断开1#机工作继电器,发信号给2#机继电器,开通2#机工作继电器。
并同时发信号给相应的指示灯。
2#机开始工作,同时2#机运行指示灯亮。
2.3切换延时
即从一台设备故障开始到切换到另一台设备工作或从一台设备切换到另一台设备工作,完成自动切换所需的时间为60S内。
2.41#机和2#机都报警
自动切换12次后,若1#机和2#机仍报警,则均停机。
2.5自动切换恢复条件
恒电位仪故障排除后,将双机自动切换器断电后,重新上电运行,即可恢复双机自动切换功能。
3、手动切换
3.1手动切换条件
不需要自动切换的条件下,可使用手动切换。
若“自动切换控制器”工作正常,可使用该控制器上的“手动”开关实现手动切换,若“自动切换控制器”失效,可使用控制台交流配电盘上的“手动切换开关”实现手动切换。
3.2手动切换过程
1)将“自动切换控制器”的“状态选择开关”打在“手动”档;
2)将“自动切换控制器”的“启用/禁止”开关打在希望运行的设备代码上(1#机或2#机)。
3)“自动切换控制器”根据选择的设备,切换到相应的设备上。
相应的设备开始工作并且对应的运行指示灯亮。
4)当双机自动切换器失效时,可用控制台上的“手动切换开关”实现手动切换。
将手动切换开关打在“0“档,双机处于自动切换状态。
将手动切换开关打在“1“档,1#机处于强制工作状态。
将手动切换开关打在“2“档,2#机处于强制工作状态。
12.控制台操作说明
1、确保电网输入接线正确,快速插头连接良好。
2、保持恒电位仪市电断路器在“开”状态。
3、将配电盘的“手动切换开关”置“0”。
4、插上“双机自动切换器”电源,并打开电源开关。
5、合上“1#机”电源开关,电源指示灯亮,电压表有数值显示。
6、相应恒电位仪面板有电显示,“双机自动切换器”电源指示灯亮。
7、将“双机自动切换器”的“启用/禁止”开关打在“1#机”(“0”表示禁止),并将“状态选择开关”打在“自动”档。
8、根据需要,按照恒电位仪操作步骤,设定1#恒电位仪的工作方式,并进入运行状态。
9、1#恒电位仪开始运行。
10、重新设置运行电位,只需要按照恒电位运行操作步骤操作即可。
11、如果要求运行在恒电流状态,请按恒电流运行操作步骤操作即可。
12、如果1#恒电位仪出现故障,将自动切换到2#恒电位仪运行。
13、系统出现异常时,会发出声光报警,报警原因将显示在恒电位仪液晶屏上。
13.安全注意事项
控制台在设计上符合IEC1010(国际电工委员会颁布的安全标准),在使用前,请先阅读安全注意事项。
1、控制台设计额定输入电压波动范围为额定电压20%。
如果市电电网电压波动范围大于20%,请在订货时声明。
2、接地螺栓要可靠连接,以确保接地良好。
3、要严格按照接线要求进行线路的连接。
4、控制台的输入输出接线
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- 电位 操作规程