煉鋼廠連鑄泵房電氣設備適應性改造

王林靜

（萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

煉鋼廠連鑄泵房電氣設備適應性改造

王林靜

（萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

根據煉鋼廠連鑄泵房現行情況以及連鑄泵房電氣設備的適應性改造實踐，從2個方面對改造方案進行研究，結合實際案例對電氣設備適應性改造進行分析。

煉鋼廠；連鑄泵房；電氣設備；適應性改造

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.10

0 前言

煉鋼廠的連鑄泵房工藝流程，是保證鋼水質量合格的關鍵。主要包括：鋼包回轉臺，加蓋、稱重鋼包→中間罐，將保護套管引到鋼包上之后用氬氣密封→稱量中間罐重量→采用浸入式水口→結晶器液面檢測系統→結晶器→電磁攪拌→結晶器振動→二冷自動控制→霧化汽水后二次冷卻→拉矯機→引錠桿，裝置存放→切前輥道→火焰切割機→輥道運輸、出坯→雙向移鋼機→翻轉冷床，熱送輥道→熱送，堆垛，緩冷。由于整個工序較為復雜，如果任何一個環節出現問題，都會對產品質量產生影響，特別是對電氣設備尤為重要。因此需加強電氣設備改造，進一步增強適應性，確保設備運行效率的提升。

1 煉鋼廠連鑄泵房現行情況

通過綜合分析可以看出，原先投入使用的連鑄機實際上只有1#機在運行工作，隨著逐漸投入和使用其他連鑄機設備，在處理連鑄水的過程中就會逐漸出現許多問題。例如，在布置控制柜時，普遍存在并聯現象，結果是在檢修連鑄機設備的時候，工作量就會成倍增加；同時在原先設備配置過程中，所配置的大電機都是低壓類型，在很大程度上增加了電流負荷要求，而且受空間影響需集中鋪設各種線路，也經常導致線路散熱出現問題，大大增加了線路安全隱患。

2 電氣設備適應性改造方案

2.1 變壓器設備改造

（1）存在問題。煉鋼廠連鑄精煉水系統中共有6組變壓器，由于整體配置和使用時間較長，已出現較多缺陷和不足。例如，隨著不斷增加的整體性、階段性壓力和要求，導致變壓器負荷變相增加，同時變壓器連接線數量也明顯增加，導致單位變壓器線路無形增加，因線材多為鋁線，使主線中的總流量較低，再加上使用時間較長，變壓器中的零件已出現嚴重的老化現象等。

（2）采用的適應性改造方案。直接更換負荷最大、運行時間最長的2臺連鑄機，并暫停與其相連接的生產服務（如果資金允許還應更換其他連鑄機），將未更換的連鑄機選擇暫時保留狀態。在改造完成后，連鑄機服務器連接的是2臺1250 kV·A變壓器、2臺老式服務器和2臺2500 kV·A變壓器。不僅使連鑄泵房的電氣設備仍能正常運行，整體運行的安全性和可靠性也大大增強。相較于其他改造方案，在節能、便捷性等方面已體現出較好效果。

2.2 控制柜設備改造

為遵循用最小成本獲得最大改造效果的原則，在改造控制柜設備的時候，則充分應用“以舊換新”的方式，通過結晶器來實現連鑄泵供水，根據實際情況采用大功率和小功率水泵各1臺。大功率水泵在實際運行中會產生較大沖擊力，因而安全隱患就會隨之增加，為此可以將啟動器替換成施耐德軟啟動器。優點是利用施耐德軟啟動器的柔和性來完成既定目標，同時也可有效降低啟動電流。

2.3 電機保護器設備改造

電機保護器中所用的是最新類型的綜合保護器，此類型保護器運用了目前世界領先技術，在保護器整體精度得到保護的同時，也能多重保護電機設備。例如，對欠電流和過電流等故障問題，在使用了該保護器后，這些問題不僅得到有效解決，還有效避免了逆向、缺相等問題。

2.4 水泵控制器設備改造

由于水泵控制器性能存在明顯差異，如果使用的是智能水泵控制器，在水壓較低的時候不會出現水泵停機問題，還可以充分利用電機停車慣性，確保相應設備能夠實時啟動或有效運行，進而最大限度地避免出現系統不正常、不足等現象。主要有以下優點。

（1）智能識別。能自動識別出在電機啟動、設備運行過程中出現的各種問題，而且自動控制設備也能將線路中出現的電流過高或電流過低等問題進行實時辨別。另外過載、缺相等問題也能得到有效反應，以便設備檢修人員及時糾正。

（2）實時排序。實時排序能針對性分析順序化現象，同時還能優化和根據相應的標準排序分析結果，進而大大縮短啟動時間。

（3）自鎖功能。自鎖功能的優勢就是，如果出現停電或閃網等超出自身設備操作范圍的現象時候，程序就會實現自動鎖屏，從根本上杜絕了安全事故的發生。

（4）自檢功能。如果程序出現系統性故障之后，一方面能夠很好的減輕整體系統影響，另一方面原系統存在的工作壓力也可得到有效緩解。

3 實例分析

（1）更換變壓器。連鑄水泵房在2013年連續新上了2臺S11系列的變壓器，分別將1#，2#連鑄水處理變壓器替換掉，并停止使用3#，4#連鑄水處理變壓器，其中連鑄配電室當中的3臺變壓器分別用S9系列替換原先的S7系列，將2臺精煉水系統變壓器保留下來。

（2）布置控制柜原理。連鑄泵房供水以結晶器—冷水、設備二冷水為主，其中在結晶器—冷水中所使用的是260 kW大功率電機水泵，因此為了降低電機啟動電流沖擊，在啟動水泵電機時應用的是施耐德軟啟動器ATS48，實現了電機柔性運動。圖1為泵房負荷具體的分配示意圖。

從圖 1 中可以看出，1#，2#，3#和 4#機結晶器—冷水泵601，602，603，604，608在兩路進線中被均勻分配，并且由母聯柜在中間連接。另外，在確保—冷水壓力得到滿足的基礎上，6組泵還有2臺備用泵。

（3）電機保護器。在泵房內安裝的電機保護器是綜合數字電機保護器，應用的是天大海德TDHD—F05T電機保護器，并使用了MCU（Microcontroller Unit，微控制單元）技術，這種高精度的數據處理技術具有多重保護功能，如接地、啟動中堵轉、運行中堵轉、三相不平衡、逆相、缺相、欠電流、過電流等問題都能得到很好解決，同時在運轉過程中，還能將電機的實時狀況顯示出來，以便人們更好地確認電機工作狀態。

（4）水泵智能控制器。安裝水泵智能控制器后，能根據電機運行慣性盡快啟動被控設備（最快可達0.1 s），不會對正常運行的設備產生影響。通過智能識別功能可直接識別出因短路、人工停機、過載、堵轉、缺相等不正常因素造成的停機現象，并不予啟動；通過智能排序功能，能優化啟動順序，縮短設備啟動時間；通過自鎖功能，能在異常狀態下自動閉鎖相關裝置，最大限度地避免了安全事故發生；通過自檢功能，能在系統出現故障后自動停止系統運行，避免對系統正常生產產生影響；通過靈活設置參數，能根據設備現場的具體情況，對啟動時間、啟動批次等參數進行針對性設置。

圖1 泵房負荷具體分配示意圖

4 結語

首先要改造變壓器設備，提高線路整體運行的安全性和穩定性，消除各種安全隱患；其次要改造控制柜設備，采用“以舊換新”的手段來提高設備效率；第三應改造電機控制器設備，提高保護器整體精度，同時還能對電機設備實行多重保護；最后是改造水泵控制器設備，既能避免系統中出現的各種異常情況，也能消除安全隱患。通過在某煉鋼廠連鑄泵房電氣設備適應性改造中具體應用可以看出，通過合理應用上述各項改造措施，可使煉鋼廠連鑄泵房的電氣設備適應性得到進一步增強，有助于生產出更高質量的鋼制品，適應社會發展需求，還能提高煉鋼廠的經濟效益。

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〔編輯 王永洲〕