濟(jì)鋼KR罐車變頻器F011過電流故障的處理
1 引言
由于煉鋼廠惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，在煉鋼廠平車（鋼包車、渣罐車、鐵水車）系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的接觸器（頻敏電阻）控制方案，故障率高，維護(hù)量大。隨著交流調(diào)速控制技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)成為交流傳動(dòng)的主流調(diào)速控制方案，濟(jì)鋼集團(tuán)第三煉鋼廠KR罐車應(yīng)用了西門子變頻器構(gòu)成的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，故障率低，很好地滿足了生產(chǎn)工藝的需要。
2 KR罐車系統(tǒng)簡(jiǎn)介
KR罐車系統(tǒng)由1臺(tái)45kW的變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用西門子6SE7031-2EF60（55kW）全數(shù)字矢量控制變頻器控制，變頻器帶輸入、輸出電抗器以消除諧波、抑制尖峰電壓．變頻器采用v/f速度開環(huán)控制模式，調(diào)速范圍為1∶25。系統(tǒng)采用速度擋位開關(guān)量輸入PLC，經(jīng)軟件處理后，再由PLC輸出模塊輸出開關(guān)量信號(hào)給變頻裝置，通過變頻裝置內(nèi)部的參數(shù)設(shè)定，輸出相應(yīng)的速度信號(hào)。速度分為兩檔40%和80%額定速度；起動(dòng)、停止和各檔速度過渡平穩(wěn)無沖擊，屬于檔位無級(jí)調(diào)速方式。KR罐車系統(tǒng)的電路原理圖如圖1所示。
3 KR罐車故障情況
兩臺(tái)KR罐車（1#、2#KR）調(diào)試情況良好，空車使用一切正常，但自06年4月投入使用，兩臺(tái)罐車不間斷報(bào)“F011”過電流故障。經(jīng)過對(duì)故障時(shí)罐車的工作狀況的監(jiān)測(cè)，變頻器報(bào)故障主要集中在罐車滿載啟動(dòng)和道軌上有積渣阻力較大的這兩種情況。
4 F011過電流故障分析
4.1西門子變頻器手冊(cè)對(duì)造成F011過電流故障原因的解釋
（1）變頻器輸出短路或有接地故障；
（2）電機(jī)與變頻器是否匹配；
（3）負(fù)載處于過載狀態(tài)；
（4）是否動(dòng)態(tài)要求過高。
4.2故障排查
對(duì)于上述四種原因，一一進(jìn)行排查：
（1）經(jīng)過對(duì)變頻器輸出電纜以及電機(jī)搖測(cè)絕緣，電纜和電機(jī)絕緣情況良好，無短路和接地故障；
（2）電機(jī)和變頻器規(guī)格匹配；
（3）根據(jù)監(jiān)測(cè)到滿載啟動(dòng)時(shí)頻繁報(bào)故障，可能是負(fù)載處于過載狀態(tài)，造成過流；
（4）罐車系統(tǒng)是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，道軌上有積渣，阻力增大或有變化，負(fù)載就發(fā)生變化，系統(tǒng)如果動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，也會(huì)造成過流故障。
根據(jù)以上的情況分析以及選用的變頻器v/f開環(huán)控制模式，對(duì)罐車F011過電流故障的結(jié)論是：系統(tǒng)選用的v/f開環(huán)控制模式在低頻時(shí)啟動(dòng)力矩小以及開環(huán)動(dòng)態(tài)性能差是造成過電流故障的原因。
5 F011過電流故障處理
西門子６ＳＥ７０變頻器有多種控制模式可供選擇以及在v/f模式下的各種功能，現(xiàn)場(chǎng)兩臺(tái)罐車有相同的問題，于是就選擇了兩種處理方式，也有利于比較使用效果，其處理方法如下：
（1）1#罐車v/f模式下增加補(bǔ)償功能
1#罐車仍采用v/f模式，增加低頻補(bǔ)償，轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，其參數(shù)設(shè)置如下：增加低頻補(bǔ)償P318=1，P325=25V（一般10V到40V）；增加轉(zhuǎn)差補(bǔ)償P336=100%。
（2）2#罐車改變控制模式
2#罐車控制模式改為無編碼器矢量控制，參數(shù)P100=3，系統(tǒng)參數(shù)重新設(shè)定優(yōu)化。
6 結(jié)束語
1#罐車和2#罐車系統(tǒng)采用上述
法處理后，系統(tǒng)不再報(bào)F011過電流故障，操作工也明顯感到系統(tǒng)啟動(dòng)快，動(dòng)作也快，參數(shù)優(yōu)化取得了很好的效果。需要注意的是，低頻補(bǔ)償和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)試時(shí)應(yīng)逐漸增加數(shù)值，滿足系統(tǒng)的需要即可，不能過補(bǔ)償了。
由于煉鋼廠惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，在煉鋼廠平車（鋼包車、渣罐車、鐵水車）系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的接觸器（頻敏電阻）控制方案，故障率高，維護(hù)量大。隨著交流調(diào)速控制技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)成為交流傳動(dòng)的主流調(diào)速控制方案，濟(jì)鋼集團(tuán)第三煉鋼廠KR罐車應(yīng)用了西門子變頻器構(gòu)成的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，故障率低，很好地滿足了生產(chǎn)工藝的需要。
2 KR罐車系統(tǒng)簡(jiǎn)介
KR罐車系統(tǒng)由1臺(tái)45kW的變頻專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用西門子6SE7031-2EF60（55kW）全數(shù)字矢量控制變頻器控制，變頻器帶輸入、輸出電抗器以消除諧波、抑制尖峰電壓．變頻器采用v/f速度開環(huán)控制模式，調(diào)速范圍為1∶25。系統(tǒng)采用速度擋位開關(guān)量輸入PLC，經(jīng)軟件處理后，再由PLC輸出模塊輸出開關(guān)量信號(hào)給變頻裝置，通過變頻裝置內(nèi)部的參數(shù)設(shè)定，輸出相應(yīng)的速度信號(hào)。速度分為兩檔40%和80%額定速度；起動(dòng)、停止和各檔速度過渡平穩(wěn)無沖擊，屬于檔位無級(jí)調(diào)速方式。KR罐車系統(tǒng)的電路原理圖如圖1所示。
3 KR罐車故障情況
兩臺(tái)KR罐車（1#、2#KR）調(diào)試情況良好，空車使用一切正常，但自06年4月投入使用，兩臺(tái)罐車不間斷報(bào)“F011”過電流故障。經(jīng)過對(duì)故障時(shí)罐車的工作狀況的監(jiān)測(cè)，變頻器報(bào)故障主要集中在罐車滿載啟動(dòng)和道軌上有積渣阻力較大的這兩種情況。
4 F011過電流故障分析
4.1西門子變頻器手冊(cè)對(duì)造成F011過電流故障原因的解釋
（1）變頻器輸出短路或有接地故障；
（2）電機(jī)與變頻器是否匹配；
（3）負(fù)載處于過載狀態(tài)；
（4）是否動(dòng)態(tài)要求過高。
4.2故障排查
對(duì)于上述四種原因，一一進(jìn)行排查：
（1）經(jīng)過對(duì)變頻器輸出電纜以及電機(jī)搖測(cè)絕緣，電纜和電機(jī)絕緣情況良好，無短路和接地故障；
（2）電機(jī)和變頻器規(guī)格匹配；
（3）根據(jù)監(jiān)測(cè)到滿載啟動(dòng)時(shí)頻繁報(bào)故障，可能是負(fù)載處于過載狀態(tài)，造成過流；
（4）罐車系統(tǒng)是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，道軌上有積渣，阻力增大或有變化，負(fù)載就發(fā)生變化，系統(tǒng)如果動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，也會(huì)造成過流故障。
根據(jù)以上的情況分析以及選用的變頻器v/f開環(huán)控制模式，對(duì)罐車F011過電流故障的結(jié)論是：系統(tǒng)選用的v/f開環(huán)控制模式在低頻時(shí)啟動(dòng)力矩小以及開環(huán)動(dòng)態(tài)性能差是造成過電流故障的原因。
5 F011過電流故障處理
西門子６ＳＥ７０變頻器有多種控制模式可供選擇以及在v/f模式下的各種功能，現(xiàn)場(chǎng)兩臺(tái)罐車有相同的問題，于是就選擇了兩種處理方式，也有利于比較使用效果，其處理方法如下：
（1）1#罐車v/f模式下增加補(bǔ)償功能
1#罐車仍采用v/f模式，增加低頻補(bǔ)償，轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，其參數(shù)設(shè)置如下：增加低頻補(bǔ)償P318=1，P325=25V（一般10V到40V）；增加轉(zhuǎn)差補(bǔ)償P336=100%。
（2）2#罐車改變控制模式
2#罐車控制模式改為無編碼器矢量控制，參數(shù)P100=3，系統(tǒng)參數(shù)重新設(shè)定優(yōu)化。
6 結(jié)束語
1#罐車和2#罐車系統(tǒng)采用上述
法處理后，系統(tǒng)不再報(bào)F011過電流故障，操作工也明顯感到系統(tǒng)啟動(dòng)快，動(dòng)作也快，參數(shù)優(yōu)化取得了很好的效果。需要注意的是，低頻補(bǔ)償和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)試時(shí)應(yīng)逐漸增加數(shù)值，滿足系統(tǒng)的需要即可，不能過補(bǔ)償了。
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