炼钢厂连铸泵房电气设备适应性改造

王林静

（莱芜钢铁集团有限公司设备检修中心，山东莱芜 271104）

炼钢厂连铸泵房电气设备适应性改造

王林静

（莱芜钢铁集团有限公司设备检修中心，山东莱芜 271104）

根据炼钢厂连铸泵房现行情况以及连铸泵房电气设备的适应性改造实践，从2个方面对改造方案进行研究，结合实际案例对电气设备适应性改造进行分析。

炼钢厂；连铸泵房；电气设备；适应性改造

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.10

0 前言

炼钢厂的连铸泵房工艺流程，是保证钢水质量合格的关键。主要包括：钢包回转台，加盖、称重钢包→中间罐，将保护套管引到钢包上之后用氩气密封→称量中间罐重量→采用浸入式水口→结晶器液面检测系统→结晶器→电磁搅拌→结晶器振动→二冷自动控制→雾化汽水后二次冷却→拉矫机→引锭杆，装置存放→切前辊道→火焰切割机→辊道运输、出坯→双向移钢机→翻转冷床，热送辊道→热送，堆垛，缓冷。由于整个工序较为复杂，如果任何一个环节出现问题，都会对产品质量产生影响，特别是对电气设备尤为重要。因此需加强电气设备改造，进一步增强适应性，确保设备运行效率的提升。

1 炼钢厂连铸泵房现行情况

通过综合分析可以看出，原先投入使用的连铸机实际上只有1#机在运行工作，随着逐渐投入和使用其他连铸机设备，在处理连铸水的过程中就会逐渐出现许多问题。例如，在布置控制柜时，普遍存在并联现象，结果是在检修连铸机设备的时候，工作量就会成倍增加；同时在原先设备配置过程中，所配置的大电机都是低压类型，在很大程度上增加了电流负荷要求，而且受空间影响需集中铺设各种线路，也经常导致线路散热出现问题，大大增加了线路安全隐患。

2 电气设备适应性改造方案

2.1 变压器设备改造

（1）存在问题。炼钢厂连铸精炼水系统中共有6组变压器，由于整体配置和使用时间较长，已出现较多缺陷和不足。例如，随着不断增加的整体性、阶段性压力和要求，导致变压器负荷变相增加，同时变压器连接线数量也明显增加，导致单位变压器线路无形增加，因线材多为铝线，使主线中的总流量较低，再加上使用时间较长，变压器中的零件已出现严重的老化现象等。

（2）采用的适应性改造方案。直接更换负荷最大、运行时间最长的2台连铸机，并暂停与其相连接的生产服务（如果资金允许还应更换其他连铸机），将未更换的连铸机选择暂时保留状态。在改造完成后，连铸机服务器连接的是2台1250 kV·A变压器、2台老式服务器和2台2500 kV·A变压器。不仅使连铸泵房的电气设备仍能正常运行，整体运行的安全性和可靠性也大大增强。相较于其他改造方案，在节能、便捷性等方面已体现出较好效果。

2.2 控制柜设备改造

为遵循用最小成本获得最大改造效果的原则，在改造控制柜设备的时候，则充分应用“以旧换新”的方式，通过结晶器来实现连铸泵供水，根据实际情况采用大功率和小功率水泵各1台。大功率水泵在实际运行中会产生较大冲击力，因而安全隐患就会随之增加，为此可以将启动器替换成施耐德软启动器。优点是利用施耐德软启动器的柔和性来完成既定目标，同时也可有效降低启动电流。

2.3 电机保护器设备改造

电机保护器中所用的是最新类型的综合保护器，此类型保护器运用了目前世界领先技术，在保护器整体精度得到保护的同时，也能多重保护电机设备。例如，对欠电流和过电流等故障问题，在使用了该保护器后，这些问题不仅得到有效解决，还有效避免了逆向、缺相等问题。

2.4 水泵控制器设备改造

由于水泵控制器性能存在明显差异，如果使用的是智能水泵控制器，在水压较低的时候不会出现水泵停机问题，还可以充分利用电机停车惯性，确保相应设备能够实时启动或有效运行，进而最大限度地避免出现系统不正常、不足等现象。主要有以下优点。

（1）智能识别。能自动识别出在电机启动、设备运行过程中出现的各种问题，而且自动控制设备也能将线路中出现的电流过高或电流过低等问题进行实时辨别。另外过载、缺相等问题也能得到有效反应，以便设备检修人员及时纠正。

（2）实时排序。实时排序能针对性分析顺序化现象，同时还能优化和根据相应的标准排序分析结果，进而大大缩短启动时间。

（3）自锁功能。自锁功能的优势就是，如果出现停电或闪网等超出自身设备操作范围的现象时候，程序就会实现自动锁屏，从根本上杜绝了安全事故的发生。

（4）自检功能。如果程序出现系统性故障之后，一方面能够很好的减轻整体系统影响，另一方面原系统存在的工作压力也可得到有效缓解。

3 实例分析

（1）更换变压器。连铸水泵房在2013年连续新上了2台S11系列的变压器，分别将1#，2#连铸水处理变压器替换掉，并停止使用3#，4#连铸水处理变压器，其中连铸配电室当中的3台变压器分别用S9系列替换原先的S7系列，将2台精炼水系统变压器保留下来。

（2）布置控制柜原理。连铸泵房供水以结晶器—冷水、设备二冷水为主，其中在结晶器—冷水中所使用的是260 kW大功率电机水泵，因此为了降低电机启动电流冲击，在启动水泵电机时应用的是施耐德软启动器ATS48，实现了电机柔性运动。图1为泵房负荷具体的分配示意图。

从图 1 中可以看出，1#，2#，3#和 4#机结晶器—冷水泵601，602，603，604，608在两路进线中被均匀分配，并且由母联柜在中间连接。另外，在确保—冷水压力得到满足的基础上，6组泵还有2台备用泵。

（3）电机保护器。在泵房内安装的电机保护器是综合数字电机保护器，应用的是天大海德TDHD—F05T电机保护器，并使用了MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）技术，这种高精度的数据处理技术具有多重保护功能，如接地、启动中堵转、运行中堵转、三相不平衡、逆相、缺相、欠电流、过电流等问题都能得到很好解决，同时在运转过程中，还能将电机的实时状况显示出来，以便人们更好地确认电机工作状态。

（4）水泵智能控制器。安装水泵智能控制器后，能根据电机运行惯性尽快启动被控设备（最快可达0.1 s），不会对正常运行的设备产生影响。通过智能识别功能可直接识别出因短路、人工停机、过载、堵转、缺相等不正常因素造成的停机现象，并不予启动；通过智能排序功能，能优化启动顺序，缩短设备启动时间；通过自锁功能，能在异常状态下自动闭锁相关装置，最大限度地避免了安全事故发生；通过自检功能，能在系统出现故障后自动停止系统运行，避免对系统正常生产产生影响；通过灵活设置参数，能根据设备现场的具体情况，对启动时间、启动批次等参数进行针对性设置。

图1 泵房负荷具体分配示意图

4 结语

首先要改造变压器设备，提高线路整体运行的安全性和稳定性，消除各种安全隐患；其次要改造控制柜设备，采用“以旧换新”的手段来提高设备效率；第三应改造电机控制器设备，提高保护器整体精度，同时还能对电机设备实行多重保护；最后是改造水泵控制器设备，既能避免系统中出现的各种异常情况，也能消除安全隐患。通过在某炼钢厂连铸泵房电气设备适应性改造中具体应用可以看出，通过合理应用上述各项改造措施，可使炼钢厂连铸泵房的电气设备适应性得到进一步增强，有助于生产出更高质量的钢制品，适应社会发展需求，还能提高炼钢厂的经济效益。

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〔编辑 王永洲〕