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基于高线BGV 传动柜功率模块故障分析

2020-05-12程丽娟谷峥全瑞琴

中国设备工程 2020年9期
关键词:进线传动变频器

程丽娟,谷峥,全瑞琴

(新疆工程学院,新疆 乌鲁木齐 830000)

介绍了某厂高线机组BGV 传动装置在连轧中跳停故障的分析和处理过程。技术人员对设备进行检查,因三组传动柜共用直流母线,其他两组传动柜直流母线对第二组直流母线进行大电流充电,造成整流侧功率模块负荷增大进而被损坏,并造成三组传动柜直流母线间6个直流母线熔断器全部损坏。最后更换功率模块和各种板卡后设备再次投入正常运行。

1 事件处理

1.1 第一阶段

某厂高线机组BGV 精轧机在连轧中跳停,传动柜:电机侧报警PHa(过电流),电机侧第二组第三个模块报警,逆变侧第二组第一个模块报警。检查发现第二组逆变单元第三块硅炸裂,第二组整流单元第一块模块及逆变第二块模块触发卡电源指示灯不亮,六个直流母线高压熔断器全部损坏,一个电机侧功率模块交流熔断器损坏。更换3 功率模块、更换7 个熔断器。在控制电源送电的过程中发现24V 电源输出电压低,输出线路接地;分闸继电器二极管击穿,线路接地;继电器线圈续流二极管击穿导致24V 电源接地,更换二极管后接地故障排除。控制回路送电发现AJ01、AJ02、AJ03 三块中继板全部输出点没有输出,检查控制线路接线、更换DPLCcpu 卡故障没排除(经测试原DPLC-cpu 卡正常)停电检查紧固中继板相关线路,并对快速插头插拔,恢复后故障消除。控制回路送电正常,预充电故障。预充电熔断器一个损坏,更换后故障未排除,将预充电回路四个熔断器全部更换后正常。控制回路故障排除,二次控制回路低压送电正常,高压无法合闸。合闸中传动柜进线侧板卡报过压及过流跳闸,高压送电无法完成。更换电流电压检测卡,故障未排除。经测试原电压电流检测卡正常。检查线路后,再次送电,合闸中传动柜进线侧板卡报过压及过流跳闸,高压送电无法完成。到物流库房取回BGV功率模块3 块。更换整流侧两个模块后,高压合闸正常,现场电机点动运行正常。更换完功率模块高压送电后,故障分闸正常,正常停电分闸操作无法分闸,中继卡无输出。更换AJ01 后正常,BGV 提速至正常轧制速度时传动柜第一组模块有异音,检查时发现第一组逆变单元第一个模块有拉弧现象。停电更换功率模块试运行正常,开始轧制。

1.2 第二阶段:主要更换各种板卡

BGV 跳停,进线侧报警:PH3(门极故障),MOV 卡报警“d”(看扩展卡报警)。电机侧报外部保护。复位后上电正常。 BGV 跳停,报警:(1)急停。(2)进线侧变频器高温。(3)进线侧电抗器高温。4、变频器高温。

处理措施:更换G02 电源(24V 5A);更换急停按钮辅助触点;更换急停中继;紧固控制线路端子。

图1 电路中损坏模块示意图

BGV 跳停,报警:进线侧变频器高温、外部保护。复位后正常。BGV 跳停,报警:①进线侧变频器高温。②外部保护。③进线侧电抗器高温。④进线侧变频器高温 。⑤进线侧电抗器铁芯高温。⑥电机侧电抗器铁芯高温。⑦变频器保护。复位后正常。跳停,报警:①电机油压千斤顶故障。②进线侧变频器高温。③变频器高温。更换U00 温度检测卡。上电正常。BGV 跳停,报警:①外部保护。②进线侧变频器跳闸。③进线侧变频器高温保护 示波器监控AJ01 卡电源电压,监控AJ01 卡6个温度报警点。上电正常。BGV 跳停,报警:①进线侧变频器高温;②外部保护复位上电。跳停,报警:①进线侧变频器高温;②外部保护更换AJ01 中继卡上电正常。跳停,报警:①进线侧变频器高温;②进线变频器过流;③外部保护;④油压千斤顶故障。

处理措施:①更换DPLC-cpu 卡(程序为旧程序)。②更换AJ01 卡。③更换UPS 电源。④因为DPLC-cpu卡内程序为旧程序,千斤顶运行命令误报警,在PLC程序内屏蔽千斤顶运行命令报警,上电正常。

BGV 传动柜水泵跳。报警水流量低,对DPLCcpu 卡旧程序进行修改,BGV 传动柜程序模块测温检测报警增加防抖程序、做滤波,下装程序。

2 事件分析

2.1 技术方面原因

第二组传动柜逆变侧第三个功率模块二极管耐压值降低被反向击穿,导致直流母线短路电压降低,引起大电流冲击功率模块。因三组传动柜共用直流母线,其他两组传动柜直流母线对第二组直流母线进行大电流充电,造成整流侧功率模块负荷增大进而被损坏,并造成三组传动柜直流母线间6 个直流母线熔断器全部损坏。

2.2 管理方面

(1)对于主传动装置内元件的检测工作开展不全面,历史数据不完整,故障分析不透彻,对控制电源负载能力没有进行周期性的测试。(2)对于SVTN 传动装置的培训不到位,造成维护技能欠缺,对功率模块的电阻、电容部件没有做检测,对SVTN 传动装置的认识不到位,工作存在缺失项。(3)日常点检管理没有改进,当前功率模块已在线使用13 年,检修标准没有更新,只对出现故障的模块下线进行小修理。大部分功率模块未进行下线维护,只进行日常的清灰、紧固。(4)维护技能欠缺,对编程器等设备熟悉程度不够、运用不熟练,导致处理故障过程中制定的措施实施时间过长。

图2 BGV 传动柜DPLC-cpu模块

图3 DPLC-cpu 卡防抖程序

3 事件启示及思考

3.1 技术方面

(1)功率模块利用年修进行下线维护。下线模块送专业修理厂家拆下高频电源驱动板,清洗干净,烘干,上绝缘漆。对阻容原器件进行测试更换。对控制电源负载能力每半年进行一次测试。(2)传动装置中的电阻、电容、电缆绝缘每一年测试一次。每季度对传动柜直流母线电压及功率模块输出电流用示波器监控波形。(3)传动柜每次功率模块故障,收集并保存传动故障记录,及时召开分析会,找出原因并制定相应的对策。持续开展。(4)将UPS 故障报警信号恢复,监控输入电源状态(BGV、TMB1 和TMB2 柜)。

3.2 管理方面

(1)细化传动装置元器件的检测项目,增加电阻、电容检测项目,每半年检测一次。并修改技术标准。(2)主传动装置发生故障后,值班电工不允许直接进行复位及上电操作,直接呼叫点检员,在点检方确认后方可送电,并做记录,持续开展。(3)修改功率模块检修标准,年修时对模块下线维修处理,并做好维修记录,每年年修进行一次。

4 结语

在本文中详细的介绍了某厂高线机组BGV 传动装置在连轧中跳停故障的分析和处理过程,通过从事件的发生到事件的解决都做了详细的分析,主要从技术和管理2 个方面进行力详细的研究和分析。通过此次事故的发生我们发现如果可以对SVTN 传动装置的机构及它的原理有详细的了解, 遇到事故是才可以及时快速的解决处理。此上所示,如果对SVTN 传动装置实施正确维护、保养,对各类报警正确处理,此类事件会大幅度降低或消除。本文给SVTN 传动装置的现场使用者提供一些参考,以免产生不必要的损失。

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