超细碎高压辊磨机跳车故障原因分析及处理预防

崔炼，黄俊

（马钢集团南山矿业公司，安徽马鞍山243000）

供用电

超细碎高压辊磨机跳车故障原因分析及处理预防

崔炼，黄俊

（马钢集团南山矿业公司，安徽马鞍山243000）

马钢集团南山矿业公司超细碎工程高压辊磨机驱动系统选用了西门子公司生产的中压变频驱动，该系统在运行过程中经常出现跳车故障。叙述了中压变频器系统的基本原理、实际故障处理过程及预防措施。

中压变频器；故障现象；处理；预防

1 概述

南山矿业公司凹山选矿厂超细碎是国内治金矿山企业最先采用辊磨机对矿石进行破碎工艺的项目，其高压辊磨机由德国KOOPERN公司生产。按KOOPERN公司有关技术要求，南山矿经对西门子公司变频驱动系统进行综合比较，选用了西门子公司生产的MV型变频驱动系统。高压辊磨机驱动系统由两套相同的变频驱动系统组成，两套相互独立的变频驱动系统通过PLC控制、测速编码器构成的闭环系统等进行同步工作。变频驱动系统由6 kV高压断路器、三绕组变频变压器、变频器和变频电机组成，其中变频器由整流器、直流母线、逆变器等部件组成。三绕组变压器有两个电气上差30°的次边绕组，经不可控三相桥式二极管整流器接至其次边绕组上，形成12脉冲电源。每个二极管整流器供电给直流母线一半的电容器，直流母线电压由串联连接产生。逆变器由3个相单元组成，每个相单元有4个功率连接点，分别是直流母线的三个连接点C（+）、M（0）和D（-）及相输出连接点。逆变器由触发脉冲控制其IGBT模块的开关状态，从而向变频电机输出接近于正弦波的电流，驱动变频电机运转（见图1，图中仅为一套变频驱动系统示意图）。变频驱动系统是高压辊磨机工作的动力源，变频驱动系统能否正常对整个生产系统有着重要的影响。

2 实际故障的分析和处理

由于变频器对电源电压质量要求较高，电压过高、过低都会使变频器跳车。公司的生产区域又宽，供电范围又大，供电线路长，用电设备多，且大多数供配电设施及用电设备老化严重，经常会突发一些设备故障。特别是2014年以来，公司供电系统发生12次设备故障，造成公司电网“晃电”。与此同时，凹山选矿厂超细碎对辊变频器跳车，凹山选矿厂生产被迫停止，对整个公司的生产造成了巨大的影响。

针对这一现象，我们对西门子MV型变频器的跳车条件进行了认真分析，经过多次现场实地调查研究发现，西门子MV型变频器这几次跳车OP07显示的故障代码均是083，在参照变频器使用说明书中有关故障现象、故障代码后，故障代码083是指直流母线电压欠压。也就是公司供电系统某个支路设备或供电线路发生严重短路故障时，由于线路短路电流过大，造成公司电网电压瞬间下降。在公司电网电压瞬间下降的同时，MV型变频器的工作电压也就是经三绕组变频变压器降压、整流、逆变后的直流母线电压也跟着下降，直至跳车。

图1 变频驱动系统原理图

在进一步对西门子MV型变频器参数设定中发现，变频器直流母线电压设定为2300 V，即1倍的额定工作电压，而变频器厂家对变频器直流母线工作电压设定的范围是最大1.1倍额定电压，也即2530 V；最小0.649倍额定电压，即1492.7 V。为了保证变频器在工作时，各部件不因电压过低造成损坏，变频器厂家在变频器出厂时，将变频器的工作电压最小固化为0.8倍额定工作电压。所以，为了减少变频器因电网电压下降，造成变频器直流母线工作电压下降而跳车，应将变频器的直流母线工作电压至少设定为0.8倍额定工作电压，即1840 V，这个电压值也是变频器厂家允许工作的范围值。

在结合我们公司供电网络的实际情况，同时参照MV型变频器在煤焦化公司的干熄焦风机中的实际应用，我们将变频器的直流母线工作电压设定为0.7倍额定工作电压，即1610 V。也就是说只有系统电网电压降到70%时，变频器才输出跳闸信号给开关柜跳闸。这样做虽然不能杜绝变频器跳车现象的发生，但绝对能减少变频器跳车次数。

3 预防

由于变频器本身的低电压保护定值已无法再降低，同时又要能进一步降低变频器因系统电网电压降低而跳车，就需要我们在如何减少系统的故障率上下功夫，必须加强供配电系统的巡视检查，做好预防性检修和试验工作，尽可能减少供配电设施和用电设备带病作业。

4 结束语

通过对超细碎对辊出现的实际故障进行快速的判断与处理并采取相关措施预防故障，对提高公司设备作业率及提升企业效益有着重要的意义，并对相关此类故障问题和现象提供借鉴经验和数据。

Analysis,Treatment and Prevention of Tripping Failure of Ultra-fine High-pressure Roller Pulverizer

CUI Lian，HUANG Jun
(Nanshan Mining Company of Maanshan Iron and Steel Group,Maanshan,Anhui 243000,China)

The driving system of the high-pressure roller mill at the ultra-fine pulverizing project of MaSteel Nanshan Mining adopted Siemens medium-voltage frequency-changing drive,which often suffered tripping accidents during operation.The basic principle of medium-voltage frequency inverter,actual treatment process of the tripping problem and preventive measures are described.

medium-voltage frequency inverter;failure accident;treatment;prevention

TM921.51

B

1006-6764(2015)03-0026-02

2014－12－04

崔炼（1969－），男，1991年毕业于马鞍山联合大学热能与动力专业，工程师，现从事生产设备管理工作。