軋線輥道變頻器備用功能的實(shí)現(xiàn)

鄧勇，李威華，席細(xì)勇，萬祥福

（江西新余市新鋼公司中厚板廠，江西新余338001）

軋線輥道變頻器備用功能的實(shí)現(xiàn)

鄧勇1，李威華1，席細(xì)勇2，萬祥福2

（江西新余市新鋼公司中厚板廠，江西新余338001）

新鋼公司中厚板廠軋線輥道變頻器均為在線設(shè)備，無論哪組變頻器出問題必定會(huì)導(dǎo)致全線停產(chǎn)。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，實(shí)現(xiàn)軋線輥道變頻器備用功能及具體實(shí)施步驟。

輥道；6se70變頻器；逆變柜；備用

0 前言

新鋼公司中厚板廠軋線輥道主要用于輸送鋼板到軋機(jī)進(jìn)行軋制以及到矯直機(jī)進(jìn)行矯直。輥道變頻器均為在線設(shè)備，無論哪組變頻器出問題必定會(huì)導(dǎo)致全線停產(chǎn)。軋線輥道均采用西門子6SE70系列變頻器控制（交－直－交方式），自從2008年投產(chǎn)至今已近8年，這兩年變頻器故障率逐年升高，每次判斷故障、處理故障時(shí)間均較長，給生產(chǎn)帶來很大影響。為了能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)，必須增加在線備用變頻器。

1 設(shè)計(jì)思路

軋機(jī)和矯直機(jī)所有輥道變頻器均為西門子6se70變頻器，且都安裝在3號(hào)電氣室，根據(jù)電氣室變頻器布置情況，在電氣室內(nèi)增加一備用DC-AC變頻器（逆變柜），用電纜在某組整流單元電纜引入直流電源，給逆變器供電，在逆變器的輸出端安裝一空氣開關(guān)，開關(guān)下端頭接足夠長的電纜，確保能連到任何一組逆變器與輥道電機(jī)電纜對(duì)接。在矯直機(jī)和軋機(jī)控制輥道變頻器的Profibus DP網(wǎng)絡(luò)末端各增加一路DP網(wǎng)線和DP頭。當(dāng)某逆變器出現(xiàn)故障時(shí)，只需把準(zhǔn)備好的電纜與該逆變器下端頭的電機(jī)電纜對(duì)接，再把DP頭插在備用逆變器上并修改DP地址即可使用。

2 逆變器等主要元件選型

2.1 備用逆變器的選擇

電氣室內(nèi)共30組逆變器，最大容量的逆變器為630 kW，為了確保逆變器能取代任何一組逆變器，必須以最大容量的逆變器為標(biāo)準(zhǔn)來選型，所以，最終選擇型號(hào)為：功率為630 kW。

（1）直流電源的選擇。每組逆變器必須提供540 V的直流電源，電氣室內(nèi)共有6組整流單元，負(fù)責(zé)給每排逆變器提供電源。通過計(jì)算，只有第二組整流單元有足夠的容量，所以選擇第二組整流單元給備用逆變器供電。

（2）輸入端快熔的選擇。為安全保護(hù)，同時(shí)也為了逆變器出故障時(shí)可以離線修理，在直流輸入端均安裝有快熔，備用逆變器也不例外，根據(jù)逆變器的額定電流，選擇快熔為1000 A。

（3）輸出端斷路器的選擇。為確保電機(jī)側(cè)過電流，決定在逆變器輸出端增加斷路器，根據(jù)逆變器型號(hào)及現(xiàn)場電機(jī)容量綜合考慮，選擇斷路器額定電流為1000 A。

2.2 電纜、DP頭和DP網(wǎng)線選擇

根據(jù)逆變器的額定電流，備用逆變器輸入端及輸出端電纜均選擇為2根185 mm2電纜并聯(lián)。DP頭和DP網(wǎng)線均采用西門子進(jìn)口產(chǎn)品。

3 方案實(shí)施

在第二排逆變器中間位置安裝備用逆變器，并在柜內(nèi)安裝1000 A快熔2個(gè)，用電纜連接直流母排給逆變器供電。逆變器輸出端安裝1個(gè)1000 A斷路器，斷路器下端頭接185 mm2電纜，電纜另一端壓好銅鼻子。備用逆變器柜底座焊接固定，逆變器的接地螺絲用電纜引至接地樁，確保接地良好。

矯直機(jī)控制系統(tǒng)DP網(wǎng)絡(luò)末端增加一路DP網(wǎng)線并做好DP頭，DP網(wǎng)線屏蔽線接地。軋機(jī)控制系統(tǒng)DP網(wǎng)絡(luò)末端也增加一路DP網(wǎng)線并做好DP頭。把兩路DP網(wǎng)線都引至備用變頻器內(nèi)，準(zhǔn)備當(dāng)某個(gè)逆變器出故障時(shí)，連接備用逆變器（圖1）。

圖1 DP網(wǎng)絡(luò)圖

CUVC控制板參數(shù)導(dǎo)入。首先使用西門子專用DRIVEMONITOR軟件，把在用的同型號(hào)逆變器參數(shù)上傳到電腦，再把參數(shù)下載到備用變頻器。由于只是用于普通控制，可采用上V/F控制方式，不需要做優(yōu)化。把啟用備用逆變器步驟寫在柜門上，縮短處理恢復(fù)生產(chǎn)的時(shí)間。

啟用備用逆變器步驟：把準(zhǔn)備好斷路器下端頭電纜與故障逆變器下端頭的電機(jī)電纜對(duì)接。拔掉故障逆變器網(wǎng)卡上的DP頭，插上備用DP頭到備用逆變器的網(wǎng)卡上。修改備用逆變器的DP地址與故障逆變器相同即可。例如：故障逆變器DP地址為12，備用逆變器地址修改位P060=3，P918=12，P60=1。

4 調(diào)試及效果

由于備用逆變器出廠日期是2008年，根據(jù)西門子逆變器說明書上要求，使用前必須給逆變器電容充電。所以調(diào)試之前，使用簡易充電器給逆變器進(jìn)行充電。充電完成后，利用檢修時(shí)間把備用逆變器接入直流電源。并分別假設(shè)矯直機(jī)網(wǎng)絡(luò)和軋機(jī)網(wǎng)絡(luò)各有一個(gè)逆變器壞掉，用備用逆變器取代。按照柜門上寫的“啟用備用柜步驟”進(jìn)行操作，步驟完成后，在操作臺(tái)進(jìn)行反復(fù)操作，輥道均能按要求運(yùn)行。

增加備用逆變器柜已有1年，軋線輥道逆變器共出現(xiàn)過3次故障，每次均能在很短的時(shí)間內(nèi)投入備用柜并恢復(fù)生產(chǎn)。與以往相比，每次故障時(shí)間可減少1 h以上，在其他生產(chǎn)線運(yùn)用后，均取得滿意效果。

〔編輯 利文〕

TH17

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2016.11.23