轧线辊道变频器备用功能的实现

邓勇，李威华，席细勇，万祥福

（江西新余市新钢公司中厚板厂，江西新余338001）

轧线辊道变频器备用功能的实现

邓勇1，李威华1，席细勇2，万祥福2

（江西新余市新钢公司中厚板厂，江西新余338001）

新钢公司中厚板厂轧线辊道变频器均为在线设备，无论哪组变频器出问题必定会导致全线停产。从生产实际出发，实现轧线辊道变频器备用功能及具体实施步骤。

辊道；6se70变频器；逆变柜；备用

0 前言

新钢公司中厚板厂轧线辊道主要用于输送钢板到轧机进行轧制以及到矫直机进行矫直。辊道变频器均为在线设备，无论哪组变频器出问题必定会导致全线停产。轧线辊道均采用西门子6SE70系列变频器控制（交－直－交方式），自从2008年投产至今已近8年，这两年变频器故障率逐年升高，每次判断故障、处理故障时间均较长，给生产带来很大影响。为了能在最短时间内恢复生产，必须增加在线备用变频器。

1 设计思路

轧机和矫直机所有辊道变频器均为西门子6se70变频器，且都安装在3号电气室，根据电气室变频器布置情况，在电气室内增加一备用DC-AC变频器（逆变柜），用电缆在某组整流单元电缆引入直流电源，给逆变器供电，在逆变器的输出端安装一空气开关，开关下端头接足够长的电缆，确保能连到任何一组逆变器与辊道电机电缆对接。在矫直机和轧机控制辊道变频器的Profibus DP网络末端各增加一路DP网线和DP头。当某逆变器出现故障时，只需把准备好的电缆与该逆变器下端头的电机电缆对接，再把DP头插在备用逆变器上并修改DP地址即可使用。

2 逆变器等主要元件选型

2.1 备用逆变器的选择

电气室内共30组逆变器，最大容量的逆变器为630 kW，为了确保逆变器能取代任何一组逆变器，必须以最大容量的逆变器为标准来选型，所以，最终选择型号为：功率为630 kW。

（1）直流电源的选择。每组逆变器必须提供540 V的直流电源，电气室内共有6组整流单元，负责给每排逆变器提供电源。通过计算，只有第二组整流单元有足够的容量，所以选择第二组整流单元给备用逆变器供电。

（2）输入端快熔的选择。为安全保护，同时也为了逆变器出故障时可以离线修理，在直流输入端均安装有快熔，备用逆变器也不例外，根据逆变器的额定电流，选择快熔为1000 A。

（3）输出端断路器的选择。为确保电机侧过电流，决定在逆变器输出端增加断路器，根据逆变器型号及现场电机容量综合考虑，选择断路器额定电流为1000 A。

2.2 电缆、DP头和DP网线选择

根据逆变器的额定电流，备用逆变器输入端及输出端电缆均选择为2根185 mm2电缆并联。DP头和DP网线均采用西门子进口产品。

3 方案实施

在第二排逆变器中间位置安装备用逆变器，并在柜内安装1000 A快熔2个，用电缆连接直流母排给逆变器供电。逆变器输出端安装1个1000 A断路器，断路器下端头接185 mm2电缆，电缆另一端压好铜鼻子。备用逆变器柜底座焊接固定，逆变器的接地螺丝用电缆引至接地桩，确保接地良好。

矫直机控制系统DP网络末端增加一路DP网线并做好DP头，DP网线屏蔽线接地。轧机控制系统DP网络末端也增加一路DP网线并做好DP头。把两路DP网线都引至备用变频器内，准备当某个逆变器出故障时，连接备用逆变器（图1）。

图1 DP网络图

CUVC控制板参数导入。首先使用西门子专用DRIVEMONITOR软件，把在用的同型号逆变器参数上传到电脑，再把参数下载到备用变频器。由于只是用于普通控制，可采用上V/F控制方式，不需要做优化。把启用备用逆变器步骤写在柜门上，缩短处理恢复生产的时间。

启用备用逆变器步骤：把准备好断路器下端头电缆与故障逆变器下端头的电机电缆对接。拔掉故障逆变器网卡上的DP头，插上备用DP头到备用逆变器的网卡上。修改备用逆变器的DP地址与故障逆变器相同即可。例如：故障逆变器DP地址为12，备用逆变器地址修改位P060=3，P918=12，P60=1。

4 调试及效果

由于备用逆变器出厂日期是2008年，根据西门子逆变器说明书上要求，使用前必须给逆变器电容充电。所以调试之前，使用简易充电器给逆变器进行充电。充电完成后，利用检修时间把备用逆变器接入直流电源。并分别假设矫直机网络和轧机网络各有一个逆变器坏掉，用备用逆变器取代。按照柜门上写的“启用备用柜步骤”进行操作，步骤完成后，在操作台进行反复操作，辊道均能按要求运行。

增加备用逆变器柜已有1年，轧线辊道逆变器共出现过3次故障，每次均能在很短的时间内投入备用柜并恢复生产。与以往相比，每次故障时间可减少1 h以上，在其他生产线运用后，均取得满意效果。

〔编辑 利文〕

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2016.11.23