王林靜

（萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

煉鋼廠連鑄泵房電氣設備適應性改造

王林靜

（萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

根據(jù)煉鋼廠連鑄泵房現(xiàn)行情況以及連鑄泵房電氣設備的適應性改造實踐，從2個方面對改造方案進行研究，結合實際案例對電氣設備適應性改造進行分析。

煉鋼廠；連鑄泵房；電氣設備；適應性改造

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.10

0 前言

煉鋼廠的連鑄泵房工藝流程，是保證鋼水質量合格的關鍵。主要包括：鋼包回轉臺，加蓋、稱重鋼包→中間罐，將保護套管引到鋼包上之后用氬氣密封→稱量中間罐重量→采用浸入式水口→結晶器液面檢測系統(tǒng)→結晶器→電磁攪拌→結晶器振動→二冷自動控制→霧化汽水后二次冷卻→拉矯機→引錠桿，裝置存放→切前輥道→火焰切割機→輥道運輸、出坯→雙向移鋼機→翻轉冷床，熱送輥道→熱送，堆垛，緩冷。由于整個工序較為復雜，如果任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會對產(chǎn)品質量產(chǎn)生影響，特別是對電氣設備尤為重要。因此需加強電氣設備改造，進一步增強適應性，確保設備運行效率的提升。

1 煉鋼廠連鑄泵房現(xiàn)行情況

通過綜合分析可以看出，原先投入使用的連鑄機實際上只有1#機在運行工作，隨著逐漸投入和使用其他連鑄機設備，在處理連鑄水的過程中就會逐漸出現(xiàn)許多問題。例如，在布置控制柜時，普遍存在并聯(lián)現(xiàn)象，結果是在檢修連鑄機設備的時候，工作量就會成倍增加；同時在原先設備配置過程中，所配置的大電機都是低壓類型，在很大程度上增加了電流負荷要求，而且受空間影響需集中鋪設各種線路，也經(jīng)常導致線路散熱出現(xiàn)問題，大大增加了線路安全隱患。

2 電氣設備適應性改造方案

2.1 變壓器設備改造

（1）存在問題。煉鋼廠連鑄精煉水系統(tǒng)中共有6組變壓器，由于整體配置和使用時間較長，已出現(xiàn)較多缺陷和不足。例如，隨著不斷增加的整體性、階段性壓力和要求，導致變壓器負荷變相增加，同時變壓器連接線數(shù)量也明顯增加，導致單位變壓器線路無形增加，因線材多為鋁線，使主線中的總流量較低，再加上使用時間較長，變壓器中的零件已出現(xiàn)嚴重的老化現(xiàn)象等。

（2）采用的適應性改造方案。直接更換負荷最大、運行時間最長的2臺連鑄機，并暫停與其相連接的生產(chǎn)服務（如果資金允許還應更換其他連鑄機），將未更換的連鑄機選擇暫時保留狀態(tài)。在改造完成后，連鑄機服務器連接的是2臺1250 kV·A變壓器、2臺老式服務器和2臺2500 kV·A變壓器。不僅使連鑄泵房的電氣設備仍能正常運行，整體運行的安全性和可靠性也大大增強。相較于其他改造方案，在節(jié)能、便捷性等方面已體現(xiàn)出較好效果。

2.2 控制柜設備改造

為遵循用最小成本獲得最大改造效果的原則，在改造控制柜設備的時候，則充分應用“以舊換新”的方式，通過結晶器來實現(xiàn)連鑄泵供水，根據(jù)實際情況采用大功率和小功率水泵各1臺。大功率水泵在實際運行中會產(chǎn)生較大沖擊力，因而安全隱患就會隨之增加，為此可以將啟動器替換成施耐德軟啟動器。優(yōu)點是利用施耐德軟啟動器的柔和性來完成既定目標，同時也可有效降低啟動電流。

2.3 電機保護器設備改造

電機保護器中所用的是最新類型的綜合保護器，此類型保護器運用了目前世界領先技術，在保護器整體精度得到保護的同時，也能多重保護電機設備。例如，對欠電流和過電流等故障問題，在使用了該保護器后，這些問題不僅得到有效解決，還有效避免了逆向、缺相等問題。

2.4 水泵控制器設備改造

由于水泵控制器性能存在明顯差異，如果使用的是智能水泵控制器，在水壓較低的時候不會出現(xiàn)水泵停機問題，還可以充分利用電機停車慣性，確保相應設備能夠實時啟動或有效運行，進而最大限度地避免出現(xiàn)系統(tǒng)不正常、不足等現(xiàn)象。主要有以下優(yōu)點。

（1）智能識別。能自動識別出在電機啟動、設備運行過程中出現(xiàn)的各種問題，而且自動控制設備也能將線路中出現(xiàn)的電流過高或電流過低等問題進行實時辨別。另外過載、缺相等問題也能得到有效反應，以便設備檢修人員及時糾正。

（2）實時排序。實時排序能針對性分析順序化現(xiàn)象，同時還能優(yōu)化和根據(jù)相應的標準排序分析結果，進而大大縮短啟動時間。

（3）自鎖功能。自鎖功能的優(yōu)勢就是，如果出現(xiàn)停電或閃網(wǎng)等超出自身設備操作范圍的現(xiàn)象時候，程序就會實現(xiàn)自動鎖屏，從根本上杜絕了安全事故的發(fā)生。

（4）自檢功能。如果程序出現(xiàn)系統(tǒng)性故障之后，一方面能夠很好的減輕整體系統(tǒng)影響，另一方面原系統(tǒng)存在的工作壓力也可得到有效緩解。

3 實例分析

（1）更換變壓器。連鑄水泵房在2013年連續(xù)新上了2臺S11系列的變壓器，分別將1#，2#連鑄水處理變壓器替換掉，并停止使用3#，4#連鑄水處理變壓器，其中連鑄配電室當中的3臺變壓器分別用S9系列替換原先的S7系列，將2臺精煉水系統(tǒng)變壓器保留下來。

（2）布置控制柜原理。連鑄泵房供水以結晶器—冷水、設備二冷水為主，其中在結晶器—冷水中所使用的是260 kW大功率電機水泵，因此為了降低電機啟動電流沖擊，在啟動水泵電機時應用的是施耐德軟啟動器ATS48，實現(xiàn)了電機柔性運動。圖1為泵房負荷具體的分配示意圖。

從圖 1 中可以看出，1#，2#，3#和 4#機結晶器—冷水泵601，602，603，604，608在兩路進線中被均勻分配，并且由母聯(lián)柜在中間連接。另外，在確?！渌畨毫Φ玫綕M足的基礎上，6組泵還有2臺備用泵。

（3）電機保護器。在泵房內(nèi)安裝的電機保護器是綜合數(shù)字電機保護器，應用的是天大海德TDHD—F05T電機保護器，并使用了MCU（Microcontroller Unit，微控制單元）技術，這種高精度的數(shù)據(jù)處理技術具有多重保護功能，如接地、啟動中堵轉、運行中堵轉、三相不平衡、逆相、缺相、欠電流、過電流等問題都能得到很好解決，同時在運轉過程中，還能將電機的實時狀況顯示出來，以便人們更好地確認電機工作狀態(tài)。

（4）水泵智能控制器。安裝水泵智能控制器后，能根據(jù)電機運行慣性盡快啟動被控設備（最快可達0.1 s），不會對正常運行的設備產(chǎn)生影響。通過智能識別功能可直接識別出因短路、人工停機、過載、堵轉、缺相等不正常因素造成的停機現(xiàn)象，并不予啟動；通過智能排序功能，能優(yōu)化啟動順序，縮短設備啟動時間；通過自鎖功能，能在異常狀態(tài)下自動閉鎖相關裝置，最大限度地避免了安全事故發(fā)生；通過自檢功能，能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后自動停止系統(tǒng)運行，避免對系統(tǒng)正常生產(chǎn)產(chǎn)生影響；通過靈活設置參數(shù)，能根據(jù)設備現(xiàn)場的具體情況，對啟動時間、啟動批次等參數(shù)進行針對性設置。

圖1 泵房負荷具體分配示意圖

4 結語

首先要改造變壓器設備，提高線路整體運行的安全性和穩(wěn)定性，消除各種安全隱患；其次要改造控制柜設備，采用“以舊換新”的手段來提高設備效率；第三應改造電機控制器設備，提高保護器整體精度，同時還能對電機設備實行多重保護；最后是改造水泵控制器設備，既能避免系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種異常情況，也能消除安全隱患。通過在某煉鋼廠連鑄泵房電氣設備適應性改造中具體應用可以看出，通過合理應用上述各項改造措施，可使煉鋼廠連鑄泵房的電氣設備適應性得到進一步增強，有助于生產(chǎn)出更高質量的鋼制品，適應社會發(fā)展需求，還能提高煉鋼廠的經(jīng)濟效益。

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〔編輯 王永洲〕