热轧厂天车45T主钩双变频系统改造及安全性提升
摘要
关键词
起重机;主钩控制;ABB变频器;安全
正文
前言
热轧2250mm生产线年产量逐年提高,对天车的工作稳定性提出了更高的要求。成品库共有20多部天车,负责钢卷的入库、出库、吊运钢卷底座,同时担任外购板坯的卸载。天车ACS880系列变频器自投用以来多次出现变频器内部IGBT击穿,最为严重的一次是主钩变频器短接,发生爆炸事故。由于天车变频器属于高空作业、天车仓梁空间受限等诸多因素给维修人员带来极大地困难,检维修时易发生安全生产事故。针对天车运行高故障率及人员检修作业不安全等问题,本文对起升变频器系统进行改造,在原有设备进行改造,在ACS880系列变频器基础上并联比较成熟的ACS800系列变频器,实现天车主钩双系统运行,对新变频器的CUVC板内部参数根据进行优化及静态辨识,使电机与新变频器完好匹配,确保天车稳定运行及安全生产。
1 国内外现状与发展趋势
伴随着现代化工业的迅猛发展,新型技术、新型工艺使起重工业的生产力又上了高水平。起重机的生产方式也由单件小批量向着多元化品种的方向发展。起重机从应用计算机的辅助设计系统,提升到应用计算机中,进行起重机的模型化设计。在严格的理论指引下拟定起重机的结构、机构、零部件等多层次的标准、模块优化的零部件。起重机的单元采用模块单元化设计,是设计理念的改革创新,影响起重机行业的技术水平、生产水平和管理水平,旧产品的更新换代、新产品的研发速度提速。
2 热轧天车实际运行中的难题
邯宝热轧厂产量提产,对天车的工作稳定性提出了更高要求。1库天车,主要负责钢卷的入库、出库、吊运钢卷底座,外购板坯的卸载。投用以来,变频器 ACS880系列出现四次故障,其中起升两次,大车运行和小车运行各一次,故障均为变频器内部IGBT击穿,严重的一次是主钩变频器内部放炮,由于变频器笨重,再加上高空、高温、天车仓梁空间受限等诸多因素给维修人员带来极大地困难。
3 技术改进方案及实施
3.1 技术改进方案
针对天车运行中存在的问题,对控制电路进行改造,提供一种两套主钩控制系统,防止主钩变频器出现故障时而导致主钩不能升降,故障发生时只需维修去电气室切换两个转换开关即可把主钩恢复正常,高效且安全可靠,节省备件费用,减少事故时间。
两套主钩控制系统改造方法,对主钩部分的主电路和辅助电路进行添加;主电路由断路器、变频器、单刀双掷开关和若干导线连接而成,控制电路将速度给定、抱闸信号及故障复位与原变频器所对应的端子并联,且中间做好明显的开关断开点,确保两个变频器不会相互干扰,另外对变频器参数进行现场反复调试、电机辨识。
此次改造,保持原有的主钩系统不变,在旁边做好一套备用的系统,即双系统。电气双系统改造主要包括两大方面:主电路和辅助电路,主电路采用两个单刀双掷开关,一个开关负责新旧变频器主电源的切换、另一个开关负责新旧变频器制动电阻的切换,确保变频器的一次侧、二次侧及制动电缆完好投入,其中一个变频器出现问题时及时进行切换;控制电路在原来的变频器基础上将速度给定、抱闸相关的控制线并入新变频器所对应的线号上,另外新变频器的CUVC板内部参数根据现场实际情况进行调节,使得电机与新变频器完好的相匹配。
对主钩的主电路和控制电路进行改造,具备双系统,让两个控制回路再运行的时不存在相互干扰,中间分别采用了四个空开QA、QB、QC、QD作为明显的分断点,保证电路可靠、安全稳定运行。
3.2 元器件的选择
变频系统改造主要电气元件变频器、断路器、两个单刀双掷开关,原ACS880-01-430A的电机的功率为160KW。选用变频器型号ACS800-04-0440-3+D150+P901,运行功率328KW。
断路器是电气主电路中常用的一个元器件,当电路出现故障,如:短路、失压、接地时,它会自动跳闸,在电路中起到保护电机的作用,选用的容量是实际的两倍,主钩断路器型号为:NM1-630/3300。
天车电机型号为YZP400L1-10C,功率为160KW,定子接法为:星接,电压380V、电流323A,大于它两倍的开关作为分断点,选择单刀双掷开关的型号为:HS11F-600/38。
4 双变频器改造实施效果
1)天车除了钢卷的出库外,还负责主线钢卷的入库钢卷的温度最高可达600摄氏度,吊热卷出现故障时,主钩上方的钢丝绳也会影响,造成主线钢卷将堆积,影响轧线的产能和人员安全。
2)利用主梁电气室的空间,备用系统只需在旁边的位置安装一个变频器即可,信号继电器、PLC模块、抱闸接触器等属于公用部分,减少故障人力、备件成本,降低了人员对设备检修的危害和安全。
3)解决了主钩出现故障时不能升降的问题,防止主钩在低处,影响整部天车的工作;与之前的主钩单系统相比,主钩采用了双系统,其中一台变频器本体出现问题后,迅速切换另一台变频器继续使用,不影响生产,两套主钩系统体现了安全高效。
5 结语
总之,本文针对实际天车运行中经常出现的故障,对主钩进行改造,在原装ACS880系列变频器基础上并联一套ACS800系列变频器,保障安全生产和人员人身安全。
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