rangkaian listrik dasar pabrik penghancur alat tulis

Rangkaian Listrik Dasar Pabrik Penghancur Stasioner

Artikel ini menguraikan arsitektur kelistrikan dasar dari pabrik penghancur stasioner, berfokus pada distribusi daya dari pasokan utilitas yang masuk ke pusat kendali motor individu (PKS). Ini menjelaskan peran switchgear utama, transformator, Penggerak Frekuensi Variabel (PKS), dan logika interlocking yang memastikan start-up dan shutdown crusher secara berurutan dan aman, layar, dan konveyor. Kontennya didasarkan pada praktik industri standar (MISALNYA., IEC 60204-1 dan NFPA 70E) dan diagram garis tunggal khas yang digunakan dalam pemrosesan agregat.

---

1. Hirarki Distribusi Kekuasaan

Pabrik penghancur stasioner (biasanya beban terpasang 200–1500 kW) mengikuti sistem distribusi radial. Rangkaian dasar dimulai dari titik kopling umum (PCC) dengan jaringan utilitas, biasanya di 11 kV atau 33 persegi panjang. Transformator penurun tegangan (MISALNYA., 11 persegi panjang / 0.4 persegi panjang) memberi daya pada switchboard tegangan rendah utama.

Tingkat Tegangan	Peralatan Khas	Fungsi
HV (11 persegi panjang / 33 persegi panjang)	Pengumpan masuk, pemutus HV, transformator	Koneksi utilitas, Isolasi, penurunan tegangan
LV (400 V / 690 V)	ACB Utama (pemutus sirkuit udara), busbar, PKS	Distribusi ke pengumpan motor, penerangan, Kontrol
Kontrol (24 Di DC / 110 V dan)	PLC, relay, tombol tekan	Saling bertautan, Pemantauan, pemberhentian darurat

Switchboard LV utama berisi pemutus sirkuit udara masuk (ACB) dengan proteksi arus berlebih dan gangguan bumi. Dari busbar, pemutus pengumpan individu memasok pusat kendali motor (PKS). Setiap PKS memiliki kombinasi:

• Pemutus sirkuit kotak yang dibentuk (MCCB) untuk proteksi arus pendek.
• Kontaktor untuk menghidupkan motor (DOL atau bintang-delta).
• Relai kelebihan beban (termal atau elektronik) untuk perlindungan motorik.
• VFD untuk konveyor berkecepatan variabel (MISALNYA., Pengumpan sabuk).

2. Penghidupan dan Perlindungan Motor

Motor Penghancur (MISALNYA., 250 Penghancur hingga 10 kW) menarik arus masuk yang tinggi (6–8× FLA). Untuk membatasi penurunan tegangan pada busbar bersama, metode awal berikut ini umum dilakukan:

• Langsung-On-Line (DOL) – hanya untuk motor < 30 kW atau di tempat yang jaringannya kuat.
• Bintang-delta – mengurangi arus awal hingga ~33% dari DOL, digunakan untuk motor 30–150 kW.
• PKS – memberikan permulaan yang lembut (0–50 Hz tanjakan) dan kontrol torsi, digunakan untuk konveyor dan terkadang untuk penghancur kerucut untuk menyesuaikan hasil.

Koordinasi perlindungan sangat penting. Pengaturan trip sesaat pemutus pengumpan harus berada di atas arus start motor tetapi di bawah ketahanan hubung singkat kabel. Relai kelebihan beban diatur ke 1,05–1,15× FLA dengan kelas 10 atau 20 kurva perjalanan.

3. Kontrol Saling Bertautan dan Berurutan

Pabrik yang tidak bergerak tidak dapat menghidupkan semua motor secara bersamaan. Sirkuit dasar mencakup interlock bawaan (melalui kontak bantu) dan urutan berbasis PLC:

1. Mulai memesan: Pengumpul debu → konveyor pelepasan → layar → penghancur → konveyor umpan → pengumpan.
2. Hentikan pesanan: Kebalikan dari urutan awal, dengan penundaan waktu (MISALNYA., 30 S) untuk membersihkan materi.

Rangkaian listrik menggunakan:

• Kontak permisif: Kontak bantu kontaktor motor hilir dihubungkan secara seri dengan rangkaian start motor hulu. Jika motor hilir trip, motor hulu berhenti secara otomatis.
• pemberhentian darurat (E-berhenti) sirkuit: Rangkaian loop yang biasanya tertutup (tidak) tombol tekan di seluruh pabrik. Membuka loop akan menghilangkan energi relai kontrol utama, yang mengeluarkan semua kontaktor motor melalui kumparan penahannya.

4. Pembumian dan Keamanan

• Bumi pelindung (PE): Semua rangka motor, nampan kabel, dan penutup MCC terikat pada jaringan bumi utama (resistensi maksimal < 1 Oh).
• Perangkat arus sisa (RCD): Digunakan untuk penerangan dan stopkontak (30 mA), bukan untuk sirkuit motor (untuk menghindari gangguan tersandung).
• Perlindungan lonjakan arus: Jenis 2 arester surja pada busbar LV melindungi PLC dan VFD dari transien yang disebabkan oleh petir.

5. Contoh Kasus Nyata – 250 t/h Pabrik Penghancur Granit

lokasi: Tambang di Karnataka, India
Konfigurasi: Pengutuk Rahang (150 kw) + Penghancur Kerucut (90 kw) + 2 layar (15 kW masing-masing) + 5 konveyor (7.5–30kW)
Desain kelistrikan:

• Pasokan masuk: 11 persegi panjang, 500 transformator kVA.
• Switchboard LV utama: 400 V, 800 ACB dengan relai gangguan bumi (50/51N).
• PKS: 6 Pengumpan, masing-masing dengan MCCB + kontaktor + relai beban berlebih.
• Cone crusher menggunakan VFD (90 kw) untuk menyesuaikan pengaturan sisi tertutup melalui kecepatan motor (bukan hidrolik saja).
• PLC (Siemens S7-1200) dengan HMI untuk urutan start/stop dan pencatatan kesalahan.

Masalah yang diamati: Motor penghancur rahang (DOL dimulai) menyebabkan a 12% Penurunan Tegangan, tersandung VFD pada konveyor umpan (tegangan rendah).
Larutan: Mengubah jaw crusher menjadi star-delta (penurunan penurunan menjadi 4%) dan menambahkan jeda 5 detik antara start jaw crusher dan start VFD. Pabrik tersebut kini beroperasi tanpa gangguan perjalanan.

6. Pertanyaan Umum

Q1: Mengapa starter bintang-delta lebih disukai daripada VFD untuk motor penghancur?
A1: Penghancur memiliki inersia yang tinggi dan memerlukan torsi breakaway yang tinggi. VFD berukuran untuk beban penuh motor dapat menangani hal ini, tapi harganya lebih mahal. Star-delta menyediakan a 33% pengurangan saat ini dengan biaya lebih rendah, dan untuk penghancur kecepatan tetap, itu sudah cukup. VFD hanya digunakan ketika penyesuaian kecepatan diperlukan (MISALNYA., untuk kontrol laju umpan).

Q2: Apa yang terjadi jika ACB utama trip selama pengoperasian?
A2: Semua motor langsung kehilangan tenaga. PLC mendeteksi hilangnya tegangan (melalui relai pemantauan) dan mengatur ulang urutannya. Namun, mangkuk penghancur mungkin penuh dengan material. Pabrik harus memulai kembali dengan urutan terbalik (keluarkan terlebih dahulu) untuk menghindari kemacetan. Inspeksi manual diperlukan sebelum memulai ulang.

Q3: Bagaimana Anda melindungi VFD dari penurunan tegangan yang disebabkan oleh start motor lain?
A3: Tiga pilihan: (1) Tambahkan reaktor saluran (3–5% impedansi) pada masukan VFD, (2) atur ambang trip tegangan rendah VFD lebih rendah (MISALNYA., 85% dari nominal), atau (3) menggunakan modul ride-through bus DC. Dalam praktiknya, mengubah metode start motor besar (seperti pada kasus di atas) adalah yang paling hemat biaya.

Q4: Apakah wajib memiliki trafo terpisah untuk rangkaian kontrol?
A4: Tidak wajib, tapi direkomendasikan. A 24 Catu daya V DC (SMP) umum untuk PLC I/O. Untuk sirkuit interlock berkabel, A 110 V transformator kontrol AC (diisolasi dari bus listrik) mencegah perjalanan gangguan karena fluktuasi tegangan dan menyederhanakan pemecahan masalah.

Q5: Berapa ukuran kabel minimum untuk a 150 kW motor dan 400 V, 50 Hz?
A5: Berdasarkan arus beban penuh (~270 A) dan sebuah 50 m kabel berjalan, 3 inti 95 mm² Kabel tembaga XLPE tipikal (Penurunan Tegangan < 3%). Selalu verifikasi dengan data produsen kabel dan kode kelistrikan setempat (MISALNYA., IEC 60364-5-52).