軋線輥道變頻器備用功能的實現

鄧勇，李威華，席細勇，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現

鄧勇1，李威華1，席細勇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備，無論哪組變頻器出問題必定會導致全線停產。從生產實際出發，實現軋線輥道變頻器備用功能及具體實施步驟。

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進行軋制以及到矯直機進行矯直。輥道變頻器均為在線設備，無論哪組變頻器出問題必定會導致全線停產。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、處理故障時間均較長，給生產帶來很大影響。為了能在最短時間內恢復生產，必須增加在線備用變頻器。

1 設計思路

軋機和矯直機所有輥道變頻器均為西門子6se70變頻器，且都安裝在3號電氣室，根據電氣室變頻器布置情況，在電氣室內增加一備用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，開關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電纜對接。在矯直機和軋機控制輥道變頻器的Profibus DP網絡末端各增加一路DP網線和DP頭。當某逆變器出現故障時，只需把準備好的電纜與該逆變器下端頭的電機電纜對接，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準來選型，所以，最終選擇型號為：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，電氣室內共有6組整流單元，負責給每排逆變器提供電源。通過計算，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，同時也為了逆變器出故障時可以離線修理，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。為確保電機側過電流，決定在逆變器輸出端增加斷路器，根據逆變器型號及現場電機容量綜合考慮，選擇斷路器額定電流為1000 A。

2.2 電纜、DP頭和DP網線選擇

根據逆變器的額定電流，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。DP頭和DP網線均采用西門子進口產品。

3 方案實施

在第二排逆變器中間位置安裝備用逆變器，并在柜內安裝1000 A快熔2個，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。

矯直機控制系統DP網絡末端增加一路DP網線并做好DP頭，DP網線屏蔽線接地。軋機控制系統DP網絡末端也增加一路DP網線并做好DP頭。把兩路DP網線都引至備用變頻器內，準備當某個逆變器出故障時，連接備用逆變器（圖1）。

圖1 DP網絡圖

CUVC控制板參數導入。首先使用西門子專用DRIVEMONITOR軟件，把在用的同型號逆變器參數上傳到電腦，再把參數下載到備用變頻器。由于只是用于普通控制，可采用上V/F控制方式，不需要做優化。把啟用備用逆變器步驟寫在柜門上，縮短處理恢復生產的時間。

啟用備用逆變器步驟：把準備好斷路器下端頭電纜與故障逆變器下端頭的電機電纜對接。拔掉故障逆變器網卡上的DP頭，插上備用DP頭到備用逆變器的網卡上。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 調試及效果

由于備用逆變器出廠日期是2008年，根據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。所以調試之前，使用簡易充電器給逆變器進行充電。充電完成后，利用檢修時間把備用逆變器接入直流電源。并分別假設矯直機網絡和軋機網絡各有一個逆變器壞掉，用備用逆變器取代。按照柜門上寫的“啟用備用柜步驟”進行操作，步驟完成后，在操作臺進行反復操作，輥道均能按要求運行。

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

〔編輯 利文〕

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2016.11.23