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烧结主抽系统常见问题浅析
李永刚
(河北钢铁集团邯钢邯宝公司 炼铁厂)
摘 要:本文主要根据自己对邯宝炼铁厂烧结主抽风系统的运行、工作情况的掌握,结合故障停车和处理事故的方法措施,对主抽系统的启动和停止条件做了简要的介绍,对突发事故的处理以及平时点检时发现的异常现象做一些简要的分析。
关 键 词:烧结;主抽;浅析
1 主抽风系统的启动和停止
现烧结主抽风系统整套设备采用的是上海电机厂的6500kW的同步电机、武汉科技大学的同步电机励磁装置和上海追日电气的水电阻软启动系统。启动时首先由主抽风机房控制室给出启动信号,运行柜合闸,同时液阻柜极板向下运动,极板到位后给星点柜合闸信号,星点柜合闸,同时励磁装置接收到信号进行投全压,待转子的转速达到电机额定转速的95%时,立即投励磁,在正常启动时间内将转子拖入同步,这样就使电机进入正常的同步运行状态。
1.1 风机的启动
根据主抽运行的电气原理图,启动条件包括液阻备妥、励磁允许合闸信号、风门关到位以及几个润滑油压点必须到位,如下图1所示。

图1 运行柜启动条件回路
以上条件在液阻柜的继电器和控制室的继电器柜里都有从现场电缆通到继电器的硬接线,在保证PLC、仪表等信号正常通讯工作的情况下,只需要看继电器是否吸合,就可以判断风机是否可以直接启动。当然所有条件综合一起直接给到主抽一层运行柜内的继电器KA11,也就是说只要运行柜内的KA11吸合,就具备风机的启动条件。在这种情况下,只要不出现液阻启动超时、投励磁后整步失败和启动超时等启动过程当中的故障信号,风机就可以正常工作。
1.2 风机的停止
作为烧结最重要的设备,主抽风系统一般都不允许停机。而一旦停机都是通过运行柜断路器中的分闸线圈ST实现分闸,而使风机停机。这其中分为由综保检测故障后给出的信号和外部故障跳闸给到故障分闸继电器KA12到遥控分闸回路两种方式。遥控分闸回路如下图2所示。

图2 遥控分闸回路
由于润滑油压、主电机轴承过温升、过振动或者风机过温升、过振动再或者是励磁故障信号的故障停机,是通过故障分闸继电器KA12线圈得电,再通过断路器分闸线圈ST回路使运行柜分闸,实现故障分闸。如下图3所示。

图3 故障分闸回路
2 主抽风机突发故障及异常现象的分析
在烧结投产这几年时间里,出现较多的故障停机主要为风机或电机的测温点或测振动点超过了程序中的设定值或者检测点虚接而导致的,此外,还有几次风机有自停自启的事情发生,当时就是监控画面显示停机,随后又瞬间自启。
2.1 关于自停自启的故障
发生自停自启的事故以后,我们曾经到现场查过这个问题,发现继电器KA1启动以后有自锁功能,即是常得电。后来根据图纸和在现场调查的结果,分析判断是因为合闸继电器KA1启动以后仍为自锁信号所致,如下图4所示。如果风机在运行过程中,突然出现一个故障,且满足分闸条件,导致出现电脑监控画面显示风机突然停机。但该故障又瞬间恢复,而此时的条件又满足整个启动(合闸回路)的条件,其主要是KA1线圈常得电,故风机又瞬间自动重启。
作为高压电气设备,其合闸继电器应该是点动的信号而不是自锁信号,因为若是自锁信号,一旦出现上述的故障问题,突然自启很容易出现其他的连锁事故,所以高压设备的合闸继电器必须是点动信号。后通过作业区与自动化部协商,对主抽风机的该隐患点进行了更改,即风机启动的时候KA1吸合,风机运行后,KA1释放,更改后没有出现过类似的自停自启的事故。

图4 合闸回路
2.2 励磁故障
励磁系统的故障主要为稳压电源故障,致使系统失磁停车。但今年6月出现的一起事故与原来不一样,表现为励磁柜故障报警输出,同步电机电流升高,运行45秒后水电阻软启柜综保输出停车信号,电气人员到现场后,对主抽同步电机励磁系统、高压水电阻启动系统进行检查和调试,励磁系统内部未发出报警值,但对外却发出励磁柜故障信号,经对励磁柜进行3次调试运行,对水电阻柜综保报出的“堵转超时”故障进行恢复后一切正常。
故障分析:励磁系统检测到高压水电阻软启柜异常(停车)信号,励磁柜停止运行,故障报警输出(但控制系统未发出停车信号),而同步电动机处于异步运行,电流升高,超过过流整定值时限,综保发出保护动作,高压断路器分断,主抽停车。
2.3 关于液阻柜的一些问题
首先液阻柜在整个风机的启动中扮演着重要的角色,它就像大型的软启动器一样,在每次风机启动过程当中,使电机带动风机较缓慢匀速的启动,避免对电机和整个电网造成大的损害和冲击。
(1)液阻柜存在三次启动后不能再启现象,主要因为液阻柜每次启动都要产生巨大的热量,而三相液阻的外壳都是由高分子聚合材料制成,不容易散热,所以多次启动后,液阻温度过高造成达不到风机启动的条件,其原理在上述的启停条件已经介绍过。但有时候风机在短时间内必须多次启动,我们都采用向液阻柜里加冰水的方法,但这并不能有效降低液阻的温度。根据液阻的成份,本可以通过用充液态氮使其降温,但由于现场电液柜本身的条件不具备,故不能采用液氮降温的方法。
(2)关于液阻柜的液阻温度显示
曾有多次在现场发现液阻柜的温度显示不准,轻微的碰液温显示盘,温度跳动就特别大,有时甚至不能正常显示温度。起先怀疑是因为测温点或反馈信号线松动的原因,随后将相关线都检查紧固,也没有得到有效解决。随后又出现类似情况后,将测温线到显示盘的三根接线拔下,重新用钳子将线头夹紧安装上以后,温度显示无明显变化。故判断液阻测温线返回显示盘的是弱电信号,长期在空气中暴露造成氧化,从而使显示数值不准。此类情况可以用焊锡将信号线头端接点用锡焊好,使其不能够被氧化,从而避免因误信号造成显示数值变化幅度大导致液阻柜不能正常备妥的现象发生。
3 总结
主抽风系统作为烧结区域最重要的设备之一,它是否正常运行决定了烧结整个生产线能否顺利生产,所以掌握关于主抽风的运行原理和故障处理方法也就显得格外重要。
由于自己现场经验欠缺,所以本文分析的有关问题也只是其中极少的一部分,要想对其有更深入的理解,只有在以后的工作过程当中,多研究其内在的电气原理及相关PLC程序等联锁信息,并对现场出现的大小异常现象多思考、多解决,才能更好的维护好主抽系统。