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R2 主电机传动工作泵出口水压低故障报警的原因分析

作时间:2018-11-26 15:21:24  来源:  作者:
   

 【摘 要】 粗轧 R2 轧机电机主传动水冷单元共有 2 台循环泵,一备一用,其向主回路功率元器件提供内循环冷却水,将功率元器件产生的热量与外循环冷却水进行热交换,并对内循环冷却水进行不断的净化。2016 年 11 月 10 日,主传动因循环泵出口水压及压差低重故障报警停车,通过事故现象进行原因分析,找出了引发故障的真正原因,并对主传动存在的隐患,采取了切实可行的解决措施。

 
1 水冷控制单元
1.1 概述
水冷单元向主回路功率元器件提供内循环冷却水,将功率元器件产生的热量与外循环冷却水进行热交换,并对内循环冷却水进行不断的净化 [1] 。另外,柜体内自然空气交换也参与系统的冷却。
水冷控制单元柜体布局
1.2 主要元器件及控制
水冷控制单元柜体布局如图 1 所示。
1)水泵:水冷单元配有 2 台水泵,一用一备。备用泵可以在变频器运行过程中进行维护。2 台泵定时进行运行模式和备
用模式的自动切换。
2)热交换器:水-水热交换器在内循环去离子水和外循环冷却水之间进行热交换。
3)辅助电源:用户提供的辅助电源连接到水冷单元 WCU,并在内部分配到其他单元。
4)水质处理回路:为保持去离子水具有较低的电导率,水质处理回路对去离子水冷却回路不断地进行净化处理。该回路还包括补水连接头和流量检测仪。
5)冷却控制:冷却监控系统是整个变频控制系统的一部分,位于控制单元。水冷控制单元(CWU)是用于和控制单元COU 进行信号交换的前置电路。只要辅助电源接通且没有急停信号时,水泵就开始运行。水泵启动后,经过短暂延时,压力监控系统开始工作。工业水外循环冷却回路中的三通阀是根据内循环去离子水的温度进行控制的。如果冷却系统停止工作,内循环去离子水的电导率会升高。因此,如果冷却水泵停机超过 10min,系统自动启动电导率检测程序。
 
2 故障原因排除及解决措施
2016 年 11 月 10 日,R2 主传动因循环泵出口压力及压差低重故障报警停车,2 # 工作泵自动切换为 1 # 工作泵时,出现异常情况:1 # 工作泵仅工作 2min 即报出循环冷却泵出口水压及压差低故障。
 
2.1 电机检查
测量电机对地绝缘阻值大于 50MΩ,电机绕组三相阻值平衡,可排除电机本体问题。
 
2.2 工作泵线路检查
1 # 和 2 # 工作泵供电线路互相供电时,1 # 工作泵依然有压差报警,可排除供电线路问题。
 
2.3 工作泵参数检查
由于出口压力及压差低导致报警故障,可先从这 2 个参数检查。需要说明的是 2 台工作泵的参数系统默认一致。
1)出口水压压力低参数。出口水压压力低报警对应参数为 CW1 WATER OUTP PRESS ALARM LOW LIMIT=3.5bar(350kPa), 即当循环泵出口水压压力低于 3.5bar (350kPa)时传动报警。当时 1 # 工作泵实际出口水压压力 CW1PUMPOUTPUT PRESSURE=3.1,小于 3.0bar (350kPa)低压报警值,但大于 CW1 WATER OUTP PRESS FAULT LOW LIMIT=3.0bar。说明报警确实为 1 # 工作泵出口水压压力低引起,但不是 1 # 工作泵重故障停止运行的原因。还需继续检查 1 # 工作泵水压压差参数值。
 
2)工作泵 1 # 出口水压压差参数。首先,明确水压压差定义:水压压差=出口水压力-入口水压力;但是当 CW1 WATERINP PRESS SUPERVISION=DISABLED时,出口水压力等于水压压差。而且 R2 主传动水冷单元只有在出口有扩散硅压力传感器,而入口处无压力传感器,见图 2。
R2 主传动水冷单元回路
由此可知,R2 主传动水冷单元的出口水压压差等于出口水压压力。但出口水压压力低报故障参数值 CW1 WATEROUTP PRESS FAULT LOW LIMIT[bar]=3.0bar(300kPa);而出口水压压差低报故障参数值 CW1 WATER DIFF PRESSFAULT LOW LIMIT=3.1(310kPa),在数值上二者矛盾。主传动故障停车时,1 # 工作泵实际出口水压压力 CW1PUMP OUTPUTPRESSURE=3.1(310kPa)与出口水压压差故障参数值相等。说明 ACS6000 传动系统自我保护时选择“取高舍低”原则。将出口水压压差故障参数值设定为 3.0bar (300kPa)后,1 # 工作泵正常工作未出现跳泵。
 
3 结论
通过本文的分析,得出以下结论:
1)故障由水冷单元出口水压压差参数值设置不合理引起;
2)将水冷单元出口水压压差参数 36.21 的值设定与出口水压压力参数 36.18 的值相等,即 3.0bar (300kPa)。1 # 工作泵正常工作未出现跳泵现象。
3)将 1580 产线所有 ACS6000 水冷单元出口水压压差参数 36.21 的值设与参数 36.18 的值相等,消除隐患。
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