市电—发电机双电源系统在连续退火酸洗机组中的应用

邓健

摘 要：文章介绍了在连续退火酸洗机组中配备由柴油发电机供电的紧急电源系统的必要性。详细介绍了双电源切换系统的功能和使用方法，以及调试和维护中所需注意的问题。

关键词：连续退火酸洗；双电源切换；柴油发电机

1 概述

连续退火酸洗机组的作用是将热轧不锈钢卷进行退火、除鳞、酸洗，以消除热轧钢卷的内部应力，去除表面氧化铁皮。处理后的不锈钢卷直接可成为商品卷或进入冷轧工序。该机组工艺段设备主要由连续式退火炉、拉矫破磷机、抛丸机以及浅槽式酸洗组成。

如果连续退火酸洗机组的工厂供电发生故障，那么全线传动系统将全部处于停机状态，其结果是带材将停止在电源故障发生时的位置。如果退火炉无法降温，将使静止的带材温度快速升高，不仅影响了带材的物理特性，而且会使得带材因为温度过高而极易造成断带；同样的，如果酸洗区无法进行排酸操作，将使静止的带钢严重腐蚀。配有柴油发电机的双电源系统可以保证在工厂供电故障的情况下，为用于降温的排烟风机和用于排酸的酸雾风机、地坑泵以及PLC控制系统提供供电，以保证这些重要设备能够始终处于工作状态。

因此双电源系统对连续退火酸洗机组有着重要的意义，是生产线必要的组成部分。

2 紧急电源系统的构成

本项目中紧急电源系统由具备自动切换功能的进线柜，由紧急电源供电的设备的控制柜以及一台国产柴油发电机组成。

2.1 紧急电源系统为下列设备供电

排烟风机（1用1备）；硫酸酸洗段酸洗酸雾风机（1用1备）；混酸酸洗段酸洗酸雾风机（1用1备）；硫酸酸洗地坑泵（1用1备）；混酸酸洗地坑泵（1用1备）；圆盘换辊器；UPS（为PLC系统及HMI系统供电）

2.2 双电源切换系统的构成

双电源切换系统由2台RMW1系列智能型万能式断路器和一台RMW-F型自动转换开关智能控制器组成。常用断路器的进线连接至主电室的低压配电柜，备用断路器的进线连接至柴油发电机。两台断路器出线由母排并联至柜顶贯通母排，为紧急电源组合供电。

3 RMW-F控制器

自动转换开关智能控制器是专为自动转换开关配套的智能通用型控制器。该产品具有自投自复、自投不自复和市电-发电机三种控制功能。本项目中使用的是市电-发电机功能的RMW-F型控制器。

3.1 控制器基本功能

控制器对两路电源电压同时进行检测，对于高于额定控制电压值110%-130%（用户可调）的电源电压判断为过电压，低于额定控制电压值655-85%（用户可调）的电源电压则判断为欠电压。控制电路对上述检测结果进行判断，处理结果通过延时（用户可调）驱动相应的指令继电器向电动机发出合闸或分闸指令，并在面板上显示处理过程及结果。

3.2 控制器的工作方式

控制器有手动和自动两种工作方式。

手动控制方式：手动控制方式有断开，常用和备用三种。在手动方式下，不能自动切换。

断开：使两路电源全部断开

常用：强制接通常用电源

备用：强制接通备用电源

自动控制方式：控制器在自动控制方式下可对两路电源六相相电压有效值进行实时采样。控制电路将采样所得的数据进行数据处理后，在面板上实时显示两路六相相电压，并同时进行两路电源实时断相检测。控制电路经过电压有效值、断相检测后，与用户所设置的电压过低、欠电压至进行比较。当电源电压任一相出现异常，系统就做出电源故障不判断，相应的指示灯闪烁，并经用户设定的延时时间，通过控制信号驱动电机自动切换到另一路正常的电源。

3.3 断路器和控制器的典型接线图

3.4 控制器的接线方法

控制回路中的DC24V电源来自柜内SITOP电源；报警信号接入PLC模块的输入点，以便系统监控控制器状态；发电机信号取一组常开信号，接入发电机控制回路，当常用回路供电故障时，该信号闭合，控制发电机启动。

4 双电源系统自动切换过程

4.1 进线回路的切换过程

控制器对电网和自备发电机两路电源进行自动切换。正常状态时应由常用电源供电，开关位于常用位置，当电网电压出现异常时，经用户已设定的延时时间，控制器发出发电指令，自备发电机授令发电，当发电电压达到正常电压时，先从电网断开负载电路，再经用户已设定的接通延时时间切换至备用位置，接通发电电源。当电网恢复后，经用户设定的延时时间切换至常用位置，由常用电源供电。在用户设定的延时时间内，如果电网电压始终不出现异常，则撤销发电机机指令，发电机停止发电。

4.2 PLC的控制

當PLC接收受到常用断路器分闸的信号后，对紧急电源系统所控制设备给出停车和故障复位信号（突然断电会造成之前处于工作状态的变频器发生故障）。当PLC接收到备用断路器合闸信号给出信号后，允许操作人员对相关设备进行启动操作。此时，PLC系统将对变频风机等设备的功率进行限制，以保证这些设备可以在功率较小的情况下运行。这样做可以有效降低发电机的设计功率，降低投资成本。当系统正常供电回复后，PLC再将功率限制放开，以保证正常生产。

5 注意事项

自动切换需要DC24V电源，由于该电源由UPS供电，因此首次调试时应接入临时220V电源，待UPS调试完毕且投入运行后再将其接入UPS。RMW-F控制器并没有过载检测。如果其面板上的“过载”指示灯点亮，则表示系统接线有问题。手动方式下：如果备用进线无电压，那么即使手动切换到备用位置，Q1也不会分，Q2也不会合闸。禁止接入分励按钮和合闸按钮进行电动操作，在正常工作时禁止通过断路器面板上的按钮进行操作。

6 结束语

采用国产的断路器和发电机，在保证系统可靠性的同时，有效的降低了成本。

参考文献

[1]上海人民电器厂.自动开关智能控制器使用说明书[Z].

[2]陈龙官.冷轧薄钢板酸洗工艺与设备[M].北京：冶金工业出版社，2005.