xxxx年9月份一工区共发生两起冷床2#直流调速装置故障,简述如下:
(一)9月11日早班12:24,冷床2#直流调速装置报励磁回路故障(F005),更换直流调速装置CUD1接口板恢复正常,影响生产时间81分钟;
(二)9月13日中班19:54,冷床2#直流调速装置损坏故障,导致冷床1#直流调速装置过载报堵转故障F035,一工区被迫停产,于14日中班19:43恢复生产,影响生产时间23小时49分钟。
一、事故经过
(一)第1次故障处理详细经过:9月11日早班12:24,冷床2#直流调速装置报励磁回路故障F005,技术人员到场后发现故障无法复位,于是更换CUD1板,更换后正常。
(二)第2次故障处理详细经过:
9月13日中班19:54,CS4操作工发现冷床不动作,通知值班电工迅速到冷床电磁站查看,发现冷床1#直流调速装置过载报堵转故障F035,值班电工马上复位故障,再次合闸运行,冷床1#直流调速装置仍然过载报堵转故障F035(此时冷床2#直流调速装置未报任何故障),20分钟后装备部(机制公司)、自动化小组、轧钢厂及轧钢维保相关领导、技术人员到场进行处理,凭借以往经验判断,报F035堵转故障,一般都是外部机械有卡阻,于是机械技术人员到现场检查冷床涡轮减速机、主轴等主要设备,同时电气技术人员检查2台直流电机及调速柜内线路,检查过后,现场机械设备、直流电机调和速柜内线路均未发现有异常现象;
随后经过讨论,怀疑是因冷床2#从电机未转动,导致冷床1#电机过载堵转,于是安排钳工拆掉冷床2#从电机与减速机的联轴器,再次合闸运行,冷床1#直流调速装置仍然过载报堵转故障F035,同时现场发现冷床2#从电机确实未转动,冷床1#主电机转动受力明显,按照主从系统控制原理分析,主电机转动时从电机必须马上跟随转动,若从电机未转动的话,主电机肯定会过载,并且1#直流调速装置会报堵转故障F035。
根据以上处理措施分析,初步确定冷床2#直流调速装置存在故障(因其未报任何故障信息,很难判断出到底是哪一部分出了问题),同时装备部库房无新备件,只有考虑更换部分控制板的方法来排除,首先拆掉9#轧机的直流调速装置CUD1板,安装到冷床2#直流调速装置上,合闸运行,2#从电机依然未转动,冷床1#直流调速装置仍然报堵转故障F035,可以排除不是因CUD1板引起;
一工区现场电气库房有1台2009年8月修复回厂的旧直流调速装置(此装置在2014年2月加热炉大修期间,换上之后不能使用),于是将冷床2#直流调速装置拆下,更换为此台旧直流调速装置,重新下载传动参数,再次合闸运行,2#从电机依然未转动,冷床1#直流调速装置仍然报堵转故障F035,说明此台旧直流调速装置也是无法使用的。
对于冷床主从控制系统类似的装置调试,我们的调试经验不足,当时多次打电话请教金自天正和西门子的相关技术专家后,按照专家的建议,把冷床1#主电机与减速机的联轴器也脱开,进行直流电机空载转动测试,利用排除法,逐个进行分析;下载传动参数,进行电机空载转动测试后,结果如下:1、冷床1#主电机可以转动,同时可以检测到电流及转速,证明冷床1#直流调速装置和冷床1#主电机完好;2、冷床2#从电机不转动,可以证明是由冷床2#直流调速装置和冷床2#从电机其中之一引起;3、然后把冷床2#从电机的电枢及励磁线路接到冷床1#直流调速装置的输出端,继续进行直流电机空载转动测试,发现冷床2#从电机可以转动,此时可以证明冷床2#从电机也没有任何问题;4、又为了证明冷床2#直流调速柜内元器件没问题,于是将冷床1#直流调速装置拆下安装至冷床2#直流调速柜内进行空载转动测试,2#从电机也可以转动;5、通过以上4点可以断定此故障是由冷床2#直流调速装置引起的。此时已经是14日凌晨3:20,领导安排回去休息;上午8:30所有电气技术人员到场继续进行处理。
虽然已经确定此故障是由冷床2#直流调速装置引起的,但是无法确定的到底是装置的哪一部分出了问题。因二工区的冷床也是用的同样的控制系统(区别是二区使用用3台直流调速装置控制3台直流电机,所以装置的选型比一区的要小,一区装置型号为6RA7081-6DV62,400A;二区装置型号为6RA7078-6DV62,280A),经过咨询西门子公司的技术支持和金自天正相关专家,所有西门子6RA70系列的直流调速装置的主板(C98043-A7002板)是通用的,所以考虑更换主板的方式再进行处理,于是从装备部库房领用了二区冷床直流调速的备件,将其主板更换到冷床2#直流调速装置上,此时西门子维修工程师张工和成都金自天正自动化工程师黄工已到场,听取了我们的故障描述后,认为我们的思路没有问题,所以在其指导下进行处理,然后下载传动参数,进行电机空载转动测试,冷床2#从电机仍然无法启动;于是又更换为旧装置面板(C98043-A7005板)和新的底板,进行测试,冷床2#从电机仍然无法启动;最后把冷床2#装置恢复工厂设置,按照使用手册重新进行电机优化,再进行电机空载转动测试,此时电机可以启动,装置可以观察到电流、转速等参数,于是将冷床1#、2#直流调速装置的参数恢复,合闸运行,2台电机都可以运转,随后把电机和减速机的联轴器也恢复,带负载运行,冷床也可以正常动作,此时说明故障已经解除,时间是17点08分。因1#收集区的1段升降链还在进行检修改造,直到19点43分改造完成恢复生产,共计影响生产时间23小时51分钟。
备注:一工区冷床系统采用两台112KW的直流电机驱动,控制系统为2台西门子6RA7081系列直流调速装置组成的主从控制系统,冷床1#电机为主电机,非驱动端带增量编码器;冷床2#电机为从电机,不带增量编码器,跟随1#主电机转动。
二、原因分析
(一)轧钢厂一区自2007年投产以来,已经连续运行7年多,尤其是今年大修过后,传动故障尤为严重,直流电机的运行特性发生改变、各类电子产品元器件的老化和接地系统不完善是造成此次事故的根本原因;
(二)这两起故障的间隔时间非常接近,第一次故障应该是第二次的故障的先兆,但是相关技术人员未引起足够的重视,同时修复回厂的装置备件无法使用(当时未认真分析不能使用的原因,很有可能是因为装置版本不同导致参数未完全下载造成的)以及5月18日月计划中的冷床直流调速装置备件未及时催促回厂是造成此次事故的主要原因;
(三)轧钢厂电气技术人员的专业技能有限,此种主从控制系统类型的故障无法从根本上解决,再就是没有专用的调试平台,根本没有机会去调试,是造成此次事故的又一原因。
三、预防措施
(一)近半年来,轧线、飞剪、冷床区域均出现了不同的传动故障,完善接地系统;
(二)加强备件材料的管理,立即梳理传动及自动化相关设备的备件,确保出现类似事故有备件可换;
(三)轧钢维保车间电气技术人员加强传动专业技术技能的学习,必要情况下可以外委专业厂家进行培训;
(四)可以单独购买1台5KW以下的小型直流电机,用于轧钢维保车间电气技术人员对冷床主从控制系统方式的调试专用,保证回厂备件可以及时上线使用;
四、总结
1、需要熟练掌握6RA70系列直流调速装置的主从控制原理。
2、需要熟练掌握6RA70系列直流调速装置的调试和参数设置,有些参数只能手动修改生效,不能通过Drivemonitor下载。
3、使用10年以上的70直流调速装置建议直接升级为80,需要重新优化调试、编程、柜体内部线路也要同步修改。(这2套在2020年4月22日已升级为8081,运行良好)。
4、不管怎样,要有备机、要有备机、要有备机,重要的必须说三遍。。。