棒線廠第一作業(yè)區(qū)3#軋機電機擴(kuò)容改造

摘 要：棒線廠第一作業(yè)區(qū)在經(jīng)過幾年的生產(chǎn)和不斷的技術(shù)改造后，產(chǎn)能得到了有效釋放，生產(chǎn)也逐步順行。其中3H軋機電氣系統(tǒng)的擴(kuò)容改造，解決了因電機過負(fù)荷而引發(fā)的軋鋼事故，滿足了日益緊張的生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：電機 過負(fù)荷 擴(kuò)容 改造

中圖分類號：TM922 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0122-01

80萬噸棒材生產(chǎn)線于2004年4月建成并投入試生產(chǎn)，主要產(chǎn)品為：Φ12～40 mm熱軋帶肋鋼筋，采用18架連軋機，全線采用平立交替布置的短應(yīng)力軋機，針對不同的品種進(jìn)行配輥軋制。隨著生產(chǎn)任務(wù)的增加，設(shè)備上暴露出了一些問題，有些設(shè)備已經(jīng)制約了產(chǎn)能的進(jìn)一步提高，其中3H軋機電機在設(shè)計選型時對電機功率估算過于保守，隨著產(chǎn)能的逐步釋放，使得電機長時間處于過負(fù)荷狀態(tài)，造成了軋機運行的不穩(wěn)定以及軋機堆鋼事故時常發(fā)生。為了使3H軋機能適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)需要，作業(yè)區(qū)對3H電機進(jìn)行了擴(kuò)容改造。

1 改造前存在的主要問題及原因分析

1.1 電機維護(hù)困難

正常軋制中3H軋機電機的軋制電流基本在90%～100%之間，電機處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，當(dāng)開軋溫度低于1050 ℃時，由于軋制負(fù)荷的增加，軋制電流接近120%，達(dá)到了直流傳動裝置的極限能力（調(diào)節(jié)范圍最大值），電機超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。由于經(jīng)常過負(fù)荷運行對電機帶來了如換向器表面溫度過高，碳刷跳火灼傷換向器等一系列問題，電機的更換周期由原來的6個月更換保養(yǎng)維護(hù)一次，提前到一個月更換保養(yǎng)維護(hù)一次，對換向器的清洗維護(hù)工作由原來的6天一次縮短到了一天1次，并且效果不好。

1.2 電機運行不穩(wěn)定并導(dǎo)致堆鋼

例如：軋制φ36 mm品種3H跳閘。班中軋機操作工反映，3H電機電流不穩(wěn)定，時常會升到130%，檢查傳動裝置無故障報警。詢問操作工得知：接班后，將軋制出口速度由6.5 m/s提升至7 m/s。調(diào)看電機電流趨勢圖，在未提速前，3H電機電流在90%～95%之間，提速后電流波動較大?？梢耘袛嘁驗檐堉扑俣忍嵘斐?H電機處于過負(fù)荷運行狀態(tài)，導(dǎo)致跳閘。

軋制φ28 mm品種，軋制出口速度11 m/s、發(fā)生軋制堆鋼事故。調(diào)看當(dāng)時軋制參數(shù)和3H電機的歷史電流趨勢圖，發(fā)現(xiàn)3H電機電流達(dá)到150%，到加熱爐了解后，得知當(dāng)時因入爐的冷坯較多，鋼溫只有1030 ℃左右，因為開軋溫度過低，導(dǎo)致3H電機軋制時負(fù)荷增加導(dǎo)致跳閘。

1.3 電機負(fù)荷分析

電機的負(fù)荷與軋機的負(fù)荷是相對應(yīng)的，兩者通過減速機相連，當(dāng)軋機負(fù)荷增加時，電機的負(fù)荷也就跟著增加。我們通過電機的功率公式P=UI，（P為電功率，U為電壓，I為電流）可以看出當(dāng)P增加后，在U不變的情況下I會跟著P的增大而增大，所以我們可以通過分析軋機的負(fù)荷變動來解釋電機的負(fù)荷變化。

在實際生產(chǎn)中，通過對粗軋機電流的監(jiān)控記錄，發(fā)現(xiàn)3H電機在幾個品種里所承擔(dān)的負(fù)荷比其它機架都大，基本都接近或超過100%。對3H過負(fù)荷的問題，通過對3H電機進(jìn)行擴(kuò)容可以得到整改。

2 具體改造實施

因需要擴(kuò)大電機的容量，傳動柜、電纜也根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)容，具體改造分為電機部分、傳動柜部分、電纜部分。下面是各個部分的改造實施具體辦法。

2.1 電機部分

經(jīng)過工藝方面核算，550 kW的電機就能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要，但考慮到如果采用550 kW的直流電機，需要訂購兩臺電機（其中一臺備用），兩臺空-水冷卻器（其中一臺備用），若采用650 kW的直流電機，只需增訂一臺機，一臺空-水冷卻器，因為目前軋線上，4 V、5 H、6 V、7 H、8 V均使用的是650KW的電機，這樣有利設(shè)備的日常維護(hù)，備件通用互換性好，有利于設(shè)備管理維護(hù)，大大減少了改造的成本，節(jié)約了備件成本，還為今后產(chǎn)能的釋放預(yù)留了一定的負(fù)荷空間。因此決定電機由原來功率463 kW（Z450-4B、P=463 kW、n=496-1230 r/min、DC660V）的電機擴(kuò)容為功率為650 kW的電機（Z500-4B、P=650 kW、n=550-1200 r/min、DC660V）的電機。

2.2 傳動柜部分

因采用現(xiàn)在在用臺套型號的電機，傳動柜不需要重新設(shè)計，只需要套用已有設(shè)備的設(shè)計，原來采用的是6KDV31150Q4G40C1，功率463 kW，電流750A，電壓DC660，勵磁27/DC220v。現(xiàn)在套用4-8架的傳動裝置：6KD V31500Q4G40C1，功率650 kW，電流1050 A，電壓DC660，勵磁30/DC220v，均是使用現(xiàn)已有成套備件安裝。

2.3 電纜部分

由于電機功率擴(kuò)大，電纜載流量也發(fā)生變化。電纜型號需要重新確定?；陔娎|的參數(shù)（溫升、電壓損失、機械強度、載流量）及選用原則計算。根據(jù)負(fù)荷及現(xiàn)場實際情況將原來有電纜更換為ZR-FF1KV 240 mm2。這里就電纜的選型加以計算。

電纜核算公式如下：S=IL/54.4×U`（銅線）

式中：I為導(dǎo)線中通過的最大電流（A）；L為導(dǎo)線的長度（M）；

U`為允許的電源降（V）；S為導(dǎo)線的截面積（mm2）

3 改造后運行效果

2008年1月，利用年終檢修機會對3H電機進(jìn)行了擴(kuò)容改造，改造后電機具體運行參數(shù)如表1。

通過表1的比較，電機在擴(kuò)容前后的電流有了明顯的變化，電機的負(fù)荷基本在中間值范圍，自改造以來，通過幾個月的運行，沒有出現(xiàn)過因電機過負(fù)荷而導(dǎo)致的堆鋼事故，現(xiàn)在軋制各個品種的過程中，3H電機的電流都比較平穩(wěn)，在30%～60%之間，電機運行穩(wěn)定。

4 結(jié)語

改造前因3H電機過負(fù)荷的問題，工藝方面為了減小3H電機的負(fù)荷，對料型進(jìn)行了調(diào)整，這樣只是輕微的減小了3H機架的負(fù)荷，效果不是很好。電機擴(kuò)容改造后，3H機架能夠按標(biāo)準(zhǔn)來控制料型，這樣很大程度的減小軋機調(diào)整工的工作量。軋機操作方面，改造后3H軋機運行因負(fù)荷穩(wěn)定，速度控制上更加的平穩(wěn)、可靠。

參考文獻(xiàn)

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