崔煉，黃俊

（馬鋼集團南山礦業(yè)公司，安徽馬鞍山243000）

供用電

超細(xì)碎高壓輥磨機跳車故障原因分析及處理預(yù)防

崔煉，黃俊

（馬鋼集團南山礦業(yè)公司，安徽馬鞍山243000）

馬鋼集團南山礦業(yè)公司超細(xì)碎工程高壓輥磨機驅(qū)動系統(tǒng)選用了西門子公司生產(chǎn)的中壓變頻驅(qū)動，該系統(tǒng)在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)跳車故障。敘述了中壓變頻器系統(tǒng)的基本原理、實際故障處理過程及預(yù)防措施。

中壓變頻器；故障現(xiàn)象；處理；預(yù)防

1 概述

南山礦業(yè)公司凹山選礦廠超細(xì)碎是國內(nèi)治金礦山企業(yè)最先采用輥磨機對礦石進行破碎工藝的項目，其高壓輥磨機由德國KOOPERN公司生產(chǎn)。按KOOPERN公司有關(guān)技術(shù)要求，南山礦經(jīng)對西門子公司變頻驅(qū)動系統(tǒng)進行綜合比較，選用了西門子公司生產(chǎn)的MV型變頻驅(qū)動系統(tǒng)。高壓輥磨機驅(qū)動系統(tǒng)由兩套相同的變頻驅(qū)動系統(tǒng)組成，兩套相互獨立的變頻驅(qū)動系統(tǒng)通過PLC控制、測速編碼器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)等進行同步工作。變頻驅(qū)動系統(tǒng)由6 kV高壓斷路器、三繞組變頻變壓器、變頻器和變頻電機組成，其中變頻器由整流器、直流母線、逆變器等部件組成。三繞組變壓器有兩個電氣上差30°的次邊繞組，經(jīng)不可控三相橋式二極管整流器接至其次邊繞組上，形成12脈沖電源。每個二極管整流器供電給直流母線一半的電容器，直流母線電壓由串聯(lián)連接產(chǎn)生。逆變器由3個相單元組成，每個相單元有4個功率連接點，分別是直流母線的三個連接點C（+）、M（0）和D（-）及相輸出連接點。逆變器由觸發(fā)脈沖控制其IGBT模塊的開關(guān)狀態(tài)，從而向變頻電機輸出接近于正弦波的電流，驅(qū)動變頻電機運轉(zhuǎn)（見圖1，圖中僅為一套變頻驅(qū)動系統(tǒng)示意圖）。變頻驅(qū)動系統(tǒng)是高壓輥磨機工作的動力源，變頻驅(qū)動系統(tǒng)能否正常對整個生產(chǎn)系統(tǒng)有著重要的影響。

2 實際故障的分析和處理

由于變頻器對電源電壓質(zhì)量要求較高，電壓過高、過低都會使變頻器跳車。公司的生產(chǎn)區(qū)域又寬，供電范圍又大，供電線路長，用電設(shè)備多，且大多數(shù)供配電設(shè)施及用電設(shè)備老化嚴(yán)重，經(jīng)常會突發(fā)一些設(shè)備故障。特別是2014年以來，公司供電系統(tǒng)發(fā)生12次設(shè)備故障，造成公司電網(wǎng)“晃電”。與此同時，凹山選礦廠超細(xì)碎對輥變頻器跳車，凹山選礦廠生產(chǎn)被迫停止，對整個公司的生產(chǎn)造成了巨大的影響。

針對這一現(xiàn)象，我們對西門子MV型變頻器的跳車條件進行了認(rèn)真分析，經(jīng)過多次現(xiàn)場實地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，西門子MV型變頻器這幾次跳車OP07顯示的故障代碼均是083，在參照變頻器使用說明書中有關(guān)故障現(xiàn)象、故障代碼后，故障代碼083是指直流母線電壓欠壓。也就是公司供電系統(tǒng)某個支路設(shè)備或供電線路發(fā)生嚴(yán)重短路故障時，由于線路短路電流過大，造成公司電網(wǎng)電壓瞬間下降。在公司電網(wǎng)電壓瞬間下降的同時，MV型變頻器的工作電壓也就是經(jīng)三繞組變頻變壓器降壓、整流、逆變后的直流母線電壓也跟著下降，直至跳車。

圖1 變頻驅(qū)動系統(tǒng)原理圖

在進一步對西門子MV型變頻器參數(shù)設(shè)定中發(fā)現(xiàn)，變頻器直流母線電壓設(shè)定為2300 V，即1倍的額定工作電壓，而變頻器廠家對變頻器直流母線工作電壓設(shè)定的范圍是最大1.1倍額定電壓，也即2530 V；最小0.649倍額定電壓，即1492.7 V。為了保證變頻器在工作時，各部件不因電壓過低造成損壞，變頻器廠家在變頻器出廠時，將變頻器的工作電壓最小固化為0.8倍額定工作電壓。所以，為了減少變頻器因電網(wǎng)電壓下降，造成變頻器直流母線工作電壓下降而跳車，應(yīng)將變頻器的直流母線工作電壓至少設(shè)定為0.8倍額定工作電壓，即1840 V，這個電壓值也是變頻器廠家允許工作的范圍值。

在結(jié)合我們公司供電網(wǎng)絡(luò)的實際情況，同時參照MV型變頻器在煤焦化公司的干熄焦風(fēng)機中的實際應(yīng)用，我們將變頻器的直流母線工作電壓設(shè)定為0.7倍額定工作電壓，即1610 V。也就是說只有系統(tǒng)電網(wǎng)電壓降到70%時，變頻器才輸出跳閘信號給開關(guān)柜跳閘。這樣做雖然不能杜絕變頻器跳車現(xiàn)象的發(fā)生，但絕對能減少變頻器跳車次數(shù)。

3 預(yù)防

由于變頻器本身的低電壓保護定值已無法再降低，同時又要能進一步降低變頻器因系統(tǒng)電網(wǎng)電壓降低而跳車，就需要我們在如何減少系統(tǒng)的故障率上下功夫，必須加強供配電系統(tǒng)的巡視檢查，做好預(yù)防性檢修和試驗工作，盡可能減少供配電設(shè)施和用電設(shè)備帶病作業(yè)。

4 結(jié)束語

通過對超細(xì)碎對輥出現(xiàn)的實際故障進行快速的判斷與處理并采取相關(guān)措施預(yù)防故障，對提高公司設(shè)備作業(yè)率及提升企業(yè)效益有著重要的意義，并對相關(guān)此類故障問題和現(xiàn)象提供借鑒經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。

Analysis,Treatment and Prevention of Tripping Failure of Ultra-fine High-pressure Roller Pulverizer

CUI Lian，HUANG Jun
(Nanshan Mining Company of Maanshan Iron and Steel Group,Maanshan,Anhui 243000,China)

The driving system of the high-pressure roller mill at the ultra-fine pulverizing project of MaSteel Nanshan Mining adopted Siemens medium-voltage frequency-changing drive,which often suffered tripping accidents during operation.The basic principle of medium-voltage frequency inverter,actual treatment process of the tripping problem and preventive measures are described.

medium-voltage frequency inverter;failure accident;treatment;prevention

TM921.51

B

1006-6764(2015)03-0026-02

2014－12－04

崔煉（1969－），男，1991年畢業(yè)于馬鞍山聯(lián)合大學(xué)熱能與動力專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事生產(chǎn)設(shè)備管理工作。