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1、高炉探尺系统电气故障快速检修法 一、 实施前状况探尺作为炼铁高炉上料系统的必备设施，用于探测高炉内料面的实际位置，并能够在探尺重锤到达料面后使重锤跟随料面，从而反映高炉内部原料的燃烧进度，提供准确而直观的数据，使操作人员准确判断炉况，以便很好地掌握布料时间。因此，探尺的可靠运行是高炉顺利运行的前提保障。3#高炉探尺电气控制糸统采用交流变频电机传动，高性能矢量变频调速器驱动控制。电气部分包括型号为6SE7021-8EB61-Z 7.5KW变频器一台，电机的型号为：YZP132M2-6 5.5KW一台， 编码器二台，电机轴端为增量型旋转编码器作速度反馈，机械传动端为绝对型旋转编码器作位移测量。点检
2、和维护存在如下几个方面的问题：1. 探尺电气点检方法及点检标准缺乏针对性2. 通信回路检修方法欠程序化3. 当高炉炉况欠佳或机械传动部分有轻微卡阻时，出现跟随性较差时，未掌握关键参数的调整方法4. 机械制动调整困难，制动单元出现故障损坏变频器。二、实施难点及风险1. 炉况时刻变化，频繁影响糸统稳定性，跟尺时控制参数调整困难。2. 采用PROFBUS-DP总线控制，一旦调试中引起通信中断，主卷扬另两台变频器马上停止运行，造成高炉上料糸统停止上料。3. 变频器控精度高，调整不当，将损坏变频器。三、改进措施：（1）总结以往点检经验，提炼出科学的点检方法，简称六诊法。望、闻、问、切是首要1、口问当一台
3、设备的电气系统发生故障后，检修人员应和医生看病一样，首先要详细了解“病情”。当探尺电气系统发生故障后，检修人员应向岗位操作人员了解设备使用情况，询问故障发生之前有什么征兆，故障发生时的控制选择方式是手动还是自动；是放尺过程还是跟随料面下降过程；是提尺过程中还是布料过程中。总之，了解情况要尽可能的详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。2、眼看因为岗位操作人员只能谈表面现象而不了解电气内部动作的顺序及控制原理。2-1看曲线通过查看工控机上探尺历史曲线，即电流、米数、力矩曲线故障时的突变过程，加以分析，与口问的对照是不是相符。2-2看现场根据所问到的情况，对系统目视观察，以发现形态上的
4、异常。PLC通信模块总线通信显示是否正常；看主回路开关是否动作；控制回路电源及位置检测编码器24V电源开关是否动作；变频器应重点注意的内容有：快熔是否已熔断？直流母线电容器是否有爆裂或膨胀变形等现象？IGBT等元件是否有爆裂与飞弧的熏黑迹象？变频器的前端整流元件有无爆裂？预充电电阻是否有烧毁或烧过（表面是否呈灰白色、是否掉渣）的迹象？预充电电阻的切除继电器是否有爆裂、拉弧、烧坏的迹象？与功率元件相连接的一些阻容吸收元件、压敏器件等有无爆裂？制动单元有无异常。有时需要拆掉一些外部盖板之类的部件，但暂时先不要动及内部结构部件。2-3看变频器参数在变频器中，r参数是用来观测系统的各种实际值与实际状态
5、，它们为维修工作带来了许多的方便。通过PMU读以下重要参数：r550、r551读每一位控制字的状态；r552、r553读每一位状态字；r646读开关量输入与输出的状态；6放尺指令、5提尺指令、4起/停命令。r783读跳闸时速度实际值；r786读故障跳闸变频器输出电压的实际值；r947读 故障跳闸历史记录。r002读变频器提尺、放尺、跟随料面下降时，编码器检测电机的实际速度反馈值。2-4看传动部件上炉顶观察电机抱闸的开、合情况，闸皮磨损部位及程度，炉顶二个编码器电源信号灯及通信显示是否正常、地址是否改变。红灯灭，绿灯亮表示通信正常。减速机糸统、链轮是否发出异常响声 ，仔细查看驱动电机的部状况及运
6、行工况。3、耳听细听电气设备运行中声响，电气设备在运行中会有一定噪声，但其噪声一般较均匀且有一定规律，噪声强度也较低。统计分析，探尺糸统出现跟尺困难，除了高炉炉状不好波动影响外，多数问题是机械传动有问题。首先要排除电机传动方面的问题，检查驱动电机声音、震动。4、鼻闻利用人的嗅觉，根据电气设备的气味判断故障。变频器系统的硬件损坏的过程往往伴随发生过爆裂、飞弧、燃烧等现象，其结果一般会在故障后的系统中留有焦糊异味。电机过热、内部短路、击穿故障，制动单元故障及电缆短路等有可能闻到烧焦味、焦油味、火烟味和塑料、橡胶、油漆、润滑油等受热挥发的气味。5、手摸用手触摸电气设备的有关部位，根据温度和振动判断故
7、障。实际操作应注意遵守有关安全规程和掌握设备的特点，掌握摸（触）的方法和技巧，该摸的才摸，不该摸的切不要乱摸。手摸用力也要适当，以免危及人身安全和损坏设备。温升是电动机异常运行和发生故障的重要信号。用手摸摸电动机的外壳，看温升是否过高。即检测温升多用手摸，用手背触摸电动机外壳，如果没有发烫到要缩手的感觉，说明被测电动机没有过热；如果烫的马上要缩手，难以忍受，则说明电动机的温度已超过了允许值。如信号处理回路的电子原件手摸感觉温度只有轻微的发热，电容元器件就不能有轻微的发热。6、表测通过前面的五个步骤，我们对系统发生的问题已经有了大概的了解。“切”则要决定下一步怎么办，进一步确认故障点。用万用表做
8、常规检查。根据仪表测量某些电参数的大小，如电流、电压、阻值与正常的数据对比后来确定故障部位和分析原因。变频器主回路的对地绝缘，电机的三相电阻对称性等。（2）断乱复原后检修许多电气故障由于多人检修，元器件更换错误或连接错误而动作不了，通过观察及询问维修人员是否已进行过处理，仔细核对每一根线，如果没有把握，找来原理图核对，更正后再检修，有时更正后即恢复正常。（3）通信回路保通畅通信DP总线出现故障后，由于PLC糸统采用编码器检测的实际米数来控制变频器启、停，工控后台监控不到探尺编码器检测的实际位置显示，探尺糸统马上停止运行。（4）跟随料面调参数变频器转矩控制时参数设置如下：U190=KK148 实
9、际速度 P486=K541 转矩给定 U191.1=-100% U192.1=100%U191.2=-40 U192.2=40U191.3=-20 U192.3=25U191.4=-10 U192.4=18U191.5=-5 U192.5=10U191.6=0 U192.6=6.5U191.7=10 U192.7=1U191.8=40 U192.8=0U191.9=60 U192.9=0U191.10=100 U192.10=0变频器内部功能块下放的速度越快，提尺力矩就越大，从而达到新的动态平衡。U191.6=0 即当探尺到料面后，实现速度为 0，变频器仍有一定的提尺力矩（U192.6=6.5
10、），当探尺出现有时不能跟随料面下降的处理，通过调节变频器参U192.6由原来的U192.6=6.5减少，6.56.05.54.54.0（但不能减至0）减少提尺力矩，观察料线曲线是否跟尺。如果跟随性未发生明显变化，变频器PMU上显出实际速度一直为零，说明电机未旋转。有两种可能性：一、一种情况是料面本身没有下降；二、一种是受到一种阻力，一直处于一个平衡状态。首先判断料面下降是否下降：（1）另一个探尺跟随料面下降。（2）.左右雷达探尺虽然测量有误差，但曲线是变化的，说明料面在下降，排除了第一种可能性。第二种情况，在随料面下放过程中受到另外的力的影响使系统处在新的平衡状态上。可能是：（3）抱闸调整不当
11、（4）机械传动部分故障对电机抱闸进行重新调整，仍不能跟随料面下降。上炉顶观察电机在放尺、提尺时均正常运行，观察跟尺状态电机轴是否转动，发现到料面电机停止转动，说明是机械传动部分故障。编码器检测到电机实际的转速n=0，二分钟后如果位置检测编码器数据仍未刷新，PLC程序控制则自动提尺。（5）编码器更换三核实由于编码器属于高精度机电一体化设备，当检查出编码器损坏，更换编码器时，做到核对型号，核对地址和终端电阻位置，核对接线方式。（6）变频参数优化与细调节探尺更换不同厂家电机或电机大修后，要进行参数优化。自动控制系统是建立在数学模型的基础上，变频器控制电机，其内部通过建立数学模型来控制的，输入电机参数
12、也是建立电机模型的一个过程，只是此模型还不够精确，优化过程是变频器自动测量电机参数，精确模型的过程。电机模型越精确，控制效果越好。优化后，探尺是位能性负载，调两个关键参数， P279低速时动态转矩补偿，P278静态转矩给定，P471作用与P279的作用相同，发生松开抱闸后提尺带不动负载，可调节其中的一个参数如P279。（7）提尺、放尺查程序当发出提尺、放尺命令时，探尺糸统不动作，结合PLC的控制程序查找。（8）制动单元准制动制动系统的调整分为制动力的调整、制动瓦的调整、开闸间隙和开闸同步性的调整四个步骤。制动力的调整：双侧闸臂压紧弹簧压力不够，重新调整和校验。调整压紧螺母以获得足够的制动力，
13、制动体动铁芯顶杆与制动臂顶杆螺栓间没有留有自由活动间隙，双侧顶杆与制动臂顶死，造成制动臂不能充分回位。调整制动臂顶杆螺栓。制动轮和制动瓦间有油污等杂物，使摩擦力减少，注意清除油污等杂物。制动瓦的调整：当压力弹簧产生足够的压力压紧制动臂，使制动瓦弧面紧贴在制动轮圆周弧面上。开闸间隙的调整：保证制动瓦弧面下端与制动轮的弧面间隙为0.30.5mm。开闸同步性的调整：观察两制动臂开闸闭合时的快慢统一性，当一侧慢另一侧快时，若制动力矩足够，慢的一侧应减小压力，反之，快的一侧应增加压力。边调整边观察，直到同步。四、改进效果及效益效果：（1）通过对多年的维修经验总结，并在实践中不断改进和创新，提炼出了探尺糸
14、统电气故障快速处理方法，并应运到其它三座高炉。（2）解决了西门子6SE70变频器在高炉探尺糸统应用过程中存在的问题。（3）改进后，探尺糸统故障引起的休风减少到零，保障了探测料面的准确性，为高炉精确布料提供可靠保证。效益计算：与2008年相比，统计后发现设备备件及材料损耗，探尺引起高炉休风、低料线所造成的损失及对炉况的影响, 计算如下：1. 设备备件损耗：变频器及编码器备件减少成本2.6万元2. 探尺引起高炉休风累计减少3.2小时，以3#高炉平均日产铁3000吨，按铁利润200元/吨计算：3000243.2=400吨则可多创经济效益：400200=8万元。同样，一高炉则可多创经济效益：7000（
15、吨）244（休风时间）200 =24万元。四高炉则可多创经济效益：5000（吨）243.7（休风时间）200 =14.8万元。三座高炉累计: 8万元24万元14.8万元=46.8万元3. 探尺电气故障对炉况的影响减少3次，每一次休风恢复正常高炉利用糸数需要3天甚至更长，每波动一个周期，高炉冶炼过程更改原料配比成份。以三天高炉恢复正常高炉利用糸数，每天需多要焦碳7批，每批8吨，焦碳成本为700元/吨计算，则可节能降耗焦碳：3378700=34.6万元三座高炉累计: 34.6万元3=103.8万元4. 项目投入成本：0.7万元5. 创造总利润共计：103.846.82.60.7=152.5万元雷达料位仪在首钢2号高炉的初步应用 前言随着高炉冶炼水平的发展，高炉经济
