濟鋼KR罐車變頻器F011過電流故障的處理

1 引言

    由于煉鋼廠惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，在煉鋼廠平車（鋼包車、渣罐車、鐵水車）系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的接觸器（頻敏電阻）控制方案，故障率高，維護量大。隨著交流調速控制技術的迅速發(fā)展，變頻調速控制系統(tǒng)成為交流傳動的主流調速控制方案，濟鋼集團第三煉鋼廠KR罐車應用了西門子變頻器構成的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)定位準確，故障率低，很好地滿足了生產工藝的需要。

    2 KR罐車系統(tǒng)簡介

    KR罐車系統(tǒng)由1臺45kW的變頻專用電機驅動，采用西門子6SE7031-2EF60（55kW）全數(shù)字矢量控制變頻器控制，變頻器帶輸入、輸出電抗器以消除諧波、抑制尖峰電壓．變頻器采用v/f速度開環(huán)控制模式，調速范圍為1∶25。系統(tǒng)采用速度擋位開關量輸入PLC，經軟件處理后，再由PLC輸出模塊輸出開關量信號給變頻裝置，通過變頻裝置內部的參數(shù)設定，輸出相應的速度信號。速度分為兩檔40%和80%額定速度；起動、停止和各檔速度過渡平穩(wěn)無沖擊，屬于檔位無級調速方式。KR罐車系統(tǒng)的電路原理圖如圖1所示。

    3 KR罐車故障情況

    兩臺KR罐車（1#、2#KR）調試情況良好，空車使用一切正常，但自06年4月投入使用，兩臺罐車不間斷報“F011”過電流故障。經過對故障時罐車的工作狀況的監(jiān)測，變頻器報故障主要集中在罐車滿載啟動和道軌上有積渣阻力較大的這兩種情況。

    4 F011過電流故障分析

    4.1西門子變頻器手冊對造成F011過電流故障原因的解釋

    （1）變頻器輸出短路或有接地故障；

    （2）電機與變頻器是否匹配；

    （3）負載處于過載狀態(tài)；

    （4）是否動態(tài)要求過高。

    4.2故障排查

    對于上述四種原因，一一進行排查：

    （1）經過對變頻器輸出電纜以及電機搖測絕緣，電纜和電機絕緣情況良好，無短路和接地故障；

    （2）電機和變頻器規(guī)格匹配；

    （3）根據(jù)監(jiān)測到滿載啟動時頻繁報故障，可能是負載處于過載狀態(tài)，造成過流；

    （4）罐車系統(tǒng)是恒轉矩負載，道軌上有積渣，阻力增大或有變化，負載就發(fā)生變化，系統(tǒng)如果動態(tài)響應慢，也會造成過流故障。

    根據(jù)以上的情況分析以及選用的變頻器v/f開環(huán)控制模式，對罐車F011過電流故障的結論是：系統(tǒng)選用的v/f開環(huán)控制模式在低頻時啟動力矩小以及開環(huán)動態(tài)性能差是造成過電流故障的原因。

    5 F011過電流故障處理

    西門子６ＳＥ７０變頻器有多種控制模式可供選擇以及在v/f模式下的各種功能，現(xiàn)場兩臺罐車有相同的問題，于是就選擇了兩種處理方式，也有利于比較使用效果，其處理方法如下：

    （1）1#罐車v/f模式下增加補償功能

    1#罐車仍采用v/f模式，增加低頻補償，轉差補償功能，其參數(shù)設置如下：增加低頻補償P318=1，P325=25V（一般10V到40V）；增加轉差補償P336=100%。

    （2）2#罐車改變控制模式

    2#罐車控制模式改為無編碼器矢量控制，參數(shù)P100=3，系統(tǒng)參數(shù)重新設定優(yōu)化。

    6 結束語

    1#罐車和2#罐車系統(tǒng)采用上述

    法處理后，系統(tǒng)不再報F011過電流故障，操作工也明顯感到系統(tǒng)啟動快，動作也快，參數(shù)優(yōu)化取得了很好的效果。需要注意的是，低頻補償和轉差補償功能在實際應用中，調試時應逐漸增加數(shù)值，滿足系統(tǒng)的需要即可，不能過補償了。