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電爐煉鋼廠電氣設備故障原因簡單分析
本文對電爐煉鋼廠熱負荷試車以來發(fā)生的電氣故障的進行了分類,并介紹了較有特點的故障實例,通過總結(jié)故障原因,找到解決問題的方法。1 前言電爐煉鋼廠是一座設備先進,自動化水平較高的工廠,按工藝可劃分為初煉爐、精煉爐及與它們配套的鐵合金加料系統(tǒng)、四流合金鋼連鑄機,各區(qū)域內(nèi)功能各異的單體設備較多。電控系統(tǒng)按控制特點可分為設置設備工作參數(shù)并對設備進行控制的上位機系統(tǒng)、對現(xiàn)場各類設備按工藝要求及設備特點作綜合控制的基礎自動化級和控制具體設備的電控柜、供電爐和精煉爐使用的35KV供電系統(tǒng)等,整個電控系統(tǒng)的I/O點多,分布區(qū)域廣。電爐煉鋼廠于2002年9月29日熱負荷試車至今,在電控系統(tǒng)方面陸續(xù)出過影響生產(chǎn)的故障,現(xiàn)結(jié)合電氣故障的特點,對目前電爐煉鋼廠的電氣故障作一分析和歸納,供同行參考及借鑒。2 電氣故障的特點電氣故障與其他設備相比,具有許多不同的特點:2.1 電的不可見性電按電壓等級可分為強電和弱電,電流在電路中流動不能直觀地感覺到,需用相應的檢測儀器儀表來測量,電路的復雜程度和某些元器件的自身特點又使電氣故障具有一定的隱蔽性和欺騙性,給故障的查找?guī)硪欢ǖ睦щy。2.2 突發(fā)性電的傳播速度極快,故障往往在瞬間發(fā)生,這種突發(fā)性給故障的預防帶來了困難。2.3 具體電氣設備的故障表現(xiàn)形式相同,但原因多樣對于某一具體設備而言,故障現(xiàn)象相同,但故障原因會是多種多樣的,這要求電氣維護人員必須對電氣設備的工作原理、設備的組成要有較清楚的認識,處理故障時的思路要開闊,利用通過處理故障時積累的經(jīng)驗較快地將故障范圍縮小,減少故障熱停工時間。2.4 故障區(qū)域覆蓋面廣通過電控系統(tǒng)實現(xiàn)某種功能,電氣元件的分布區(qū)域可能很廣,在電控室與操作室和現(xiàn)場元器件之間距離較遠時,對故障點進行確認及處理時,耗費的時間較長,可能會因一個很小的故障而中斷生產(chǎn)的連續(xù)性。3 電爐煉鋼廠電氣故障的分類3.1 安裝不當引起的故障從電爐煉鋼廠熱負荷試車至今,有相當一部分影響生產(chǎn)的故障皆與安裝質(zhì)量和安裝方式有關(guān),主要體現(xiàn)在接線不牢、電纜走向不合理、電纜未嚴格按具體設備的技術(shù)要求施工、檢測元件的安裝方式不適應相應設備的特點等,以下為電氣故障實例:1)由于控制柜中一電源線未接牢,造成合金加料區(qū)旋轉(zhuǎn)溜管工作時斷時續(xù),使料線工作不正常,花費了較長的時間才查到故障點,將故障排除;2)鐵合金加料系統(tǒng)中有18只高位料倉,料倉下的電振給料機分別由6臺變頻器控制,電機和變頻器之間通過變頻器專用電纜連接。維護人員反映料倉工作時接觸其外殼有觸電的感覺,檢查發(fā)現(xiàn)料倉與懸掛桿之間的結(jié)合部經(jīng)常拉弧,且變頻器電纜的屏蔽層未按變頻器的安裝要求同時與電機和變頻器的接地端連接,按要求接好后此現(xiàn)象消除。3)鐵合金加料系統(tǒng)有段時間經(jīng)常出現(xiàn)稱量斗的稱量值為負值,對準確調(diào)整精煉爐的鋼種成分造成一定的影響,為防止這一情況的發(fā)生,修改了PLC程序,使料倉下的電振給料機在稱量值出現(xiàn)負值時不予稱量,但隨后經(jīng)常出現(xiàn)在稱重信號為4mA時電振給料機不能工作,而此時PLC程序中對應的稱重值為負值,過段時間后又恢復正常。經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)當精煉爐鋼包車工作時(變頻器驅(qū)動)或電爐冶煉狀況不理想時稱重值為負值,對稱重信號的電纜線路進行檢查時發(fā)現(xiàn)稱重信號電纜的屏蔽層在PLC側(cè)未接地,處理后,該系統(tǒng)工作正常。4)連鑄區(qū)的移坯機經(jīng)常沖過行程,造成機械設告損傷并影響了生產(chǎn)的順暢。移坯機的工作行程由接近開關(guān)檢測確認,移坯機工作時存在軸向串動,導致因移坯機上的檢測塊與接近開關(guān)之間的距離發(fā)生變化,使接近開關(guān)有時不能檢測到移坯機而使其沖行程的故障,因移坯機工作時的徑向串動很小,在將接近開關(guān)的安裝方式旋轉(zhuǎn)90度后再未發(fā)生因信號丟失而出現(xiàn)上述故障。這類問題目前已得到較好的解決。3.2 現(xiàn)場環(huán)境引起的故障電爐煉鋼廠的環(huán)境特點是高溫、灰塵和潮濕,這對電氣設備的影響都較大。高溫會降低現(xiàn)場電氣設備的絕緣、縮短其使用壽命、影響現(xiàn)場電子設備的工作性能;通過安裝前到外單位實習時了解到的一些使用情況,在安裝時對大多數(shù)經(jīng)過高溫區(qū)的電纜的走向做了調(diào)整,對高溫區(qū)附近的電纜橋架和電纜做了防護措施,但由于對電爐廠可能出現(xiàn)的工藝操作事故帶來的后果的嚴重性的認識不足,忽略了某些低溫區(qū)的電纜的防護,當事故發(fā)生時燒毀了該區(qū)域的電纜而擴大了事故范圍。目前因高溫引起的故障主要集中在電爐出鋼車、精煉爐鋼包車和連鑄的冷床區(qū)的電纜短路、鋼水濺出燒毀電纜以及高溫區(qū)接近開關(guān)性能下降等。灰塵的流動性強,對它的防護較難,其中含有的導電物資使帶電設備的絕緣距離縮短,給設備的安全運行帶來了隱患,一旦當導電灰塵積累到一定程度,就會導致故障的發(fā)生,目前故障主要發(fā)生在現(xiàn)場操作臺、箱內(nèi)的元器件上,已造成一臺S7-200PLC、三臺變頻器損壞;潮濕的環(huán)境使水分附著在絕緣材料的表面,降低了電氣設備的絕緣電阻,電路發(fā)生短路的可能性大大增加,電爐煉鋼廠中連鑄澆鑄平臺上下因工藝對水的需要使周圍的水氣較大,已出現(xiàn)過振動臺電機電纜接地使變頻器保護動作和電纜之間因潮濕短路造成結(jié)晶器中液位檢測裝置的接收部分損壞的故障發(fā)生。目前在這方面已采取了一些防護措施并已取得一定的成效,但難以較徹底的消除。3.3 使用過程中出現(xiàn)的元器件故障電爐煉鋼廠內(nèi)的電氣元件點多分布廣,電控室與現(xiàn)場之間的距離遠,出現(xiàn)故障后哪怕是很細小的一個問題,如果處理時間稍長,都會造成這個澆次的中斷,打亂生產(chǎn)節(jié)奏,損失較大,特別是連鑄區(qū)域的公用部分在這方面尤顯突出。因?qū)υ骷p壞的預防較難,目前一方面通過做好預防性維護,另一方面通過增加應急措施來減少對生產(chǎn)的影響,已取得一定的效果。3.4 高壓系統(tǒng)開關(guān)柜故障這類故障主要集中在35KV高壓開關(guān)柜,故障特點是一旦出現(xiàn)問題處理時間長,對生產(chǎn)的影響較大。從客觀上講故障原因是真空斷路器在遠未達到使用壽命的情況下出現(xiàn)真空管的真空度降低以及控制裝置不應有的問題引發(fā)的故障,但歸根結(jié)底還是對這種以前未接觸的設備在維護與維修工作方面存在滯后。為避免這類故障,我們已經(jīng)制定了相關(guān)的維護制度,加強了這方面的技術(shù)準備工作。4 結(jié)束語隨著對電爐煉鋼廠設備故障特點的了解,我們在處理電氣設備故障的能力和手段方面得到了提高,并通過加強對制約生產(chǎn)的電氣設備進行可靠性,的維護和改造,電氣設備的故障率正在得到逐步的控制。



