市電—發電機雙電源系統在連續退火酸洗機組中的應用

摘 要：文章介紹了在連續退火酸洗機組中配備由柴油發電機供電的緊急電源系統的必要性。詳細介紹了雙電源切換系統的功能和使用方法，以及調試和維護中所需注意的問題。

關鍵詞：連續退火酸洗；雙電源切換；柴油發電機

1 概述

連續退火酸洗機組的作用是將熱軋不銹鋼卷進行退火、除鱗、酸洗，以消除熱軋鋼卷的內部應力，去除表面氧化鐵皮。處理后的不銹鋼卷直接可成為商品卷或進入冷軋工序。該機組工藝段設備主要由連續式退火爐、拉矯破磷機、拋丸機以及淺槽式酸洗組成。

如果連續退火酸洗機組的工廠供電發生故障，那么全線傳動系統將全部處于停機狀態，其結果是帶材將停止在電源故障發生時的位置。如果退火爐無法降溫，將使靜止的帶材溫度快速升高，不僅影響了帶材的物理特性，而且會使得帶材因為溫度過高而極易造成斷帶；同樣的，如果酸洗區無法進行排酸操作，將使靜止的帶鋼嚴重腐蝕。配有柴油發電機的雙電源系統可以保證在工廠供電故障的情況下，為用于降溫的排煙風機和用于排酸的酸霧風機、地坑泵以及PLC控制系統提供供電，以保證這些重要設備能夠始終處于工作狀態。

因此雙電源系統對連續退火酸洗機組有著重要的意義，是生產線必要的組成部分。

2 緊急電源系統的構成

本項目中緊急電源系統由具備自動切換功能的進線柜，由緊急電源供電的設備的控制柜以及一臺國產柴油發電機組成。

2.1 緊急電源系統為下列設備供電

排煙風機（1用1備）；硫酸酸洗段酸洗酸霧風機（1用1備）；混酸酸洗段酸洗酸霧風機（1用1備）；硫酸酸洗地坑泵（1用1備）；混酸酸洗地坑泵（1用1備）；圓盤換輥器；UPS（為PLC系統及HMI系統供電）

2.2 雙電源切換系統的構成

雙電源切換系統由2臺RMW1系列智能型萬能式斷路器和一臺RMW-F型自動轉換開關智能控制器組成。常用斷路器的進線連接至主電室的低壓配電柜，備用斷路器的進線連接至柴油發電機。兩臺斷路器出線由母排并聯至柜頂貫通母排，為緊急電源組合供電。

3 RMW-F控制器

自動轉換開關智能控制器是專為自動轉換開關配套的智能通用型控制器。該產品具有自投自復、自投不自復和市電-發電機三種控制功能。本項目中使用的是市電-發電機功能的RMW-F型控制器。

3.1 控制器基本功能

控制器對兩路電源電壓同時進行檢測，對于高于額定控制電壓值110%-130%（用戶可調）的電源電壓判斷為過電壓，低于額定控制電壓值655-85%（用戶可調）的電源電壓則判斷為欠電壓。控制電路對上述檢測結果進行判斷，處理結果通過延時（用戶可調）驅動相應的指令繼電器向電動機發出合閘或分閘指令，并在面板上顯示處理過程及結果。

3.2 控制器的工作方式

控制器有手動和自動兩種工作方式。

手動控制方式：手動控制方式有斷開，常用和備用三種。在手動方式下，不能自動切換。

斷開：使兩路電源全部斷開

常用：強制接通常用電源

備用：強制接通備用電源

自動控制方式：控制器在自動控制方式下可對兩路電源六相相電壓有效值進行實時采樣。控制電路將采樣所得的數據進行數據處理后，在面板上實時顯示兩路六相相電壓，并同時進行兩路電源實時斷相檢測。控制電路經過電壓有效值、斷相檢測后，與用戶所設置的電壓過低、欠電壓至進行比較。當電源電壓任一相出現異常，系統就做出電源故障不判斷，相應的指示燈閃爍，并經用戶設定的延時時間，通過控制信號驅動電機自動切換到另一路正常的電源。

3.3 斷路器和控制器的典型接線圖

3.4 控制器的接線方法

控制回路中的DC24V電源來自柜內SITOP電源；報警信號接入PLC模塊的輸入點，以便系統監控控制器狀態；發電機信號取一組常開信號，接入發電機控制回路，當常用回路供電故障時，該信號閉合，控制發電機啟動。

4 雙電源系統自動切換過程

4.1 進線回路的切換過程

控制器對電網和自備發電機兩路電源進行自動切換。正常狀態時應由常用電源供電，開關位于常用位置，當電網電壓出現異常時，經用戶已設定的延時時間，控制器發出發電指令，自備發電機授令發電，當發電電壓達到正常電壓時，先從電網斷開負載電路，再經用戶已設定的接通延時時間切換至備用位置，接通發電電源。當電網恢復后，經用戶設定的延時時間切換至常用位置，由常用電源供電。在用戶設定的延時時間內，如果電網電壓始終不出現異常，則撤銷發電機機指令，發電機停止發電。

4.2 PLC的控制

當PLC接收受到常用斷路器分閘的信號后，對緊急電源系統所控制設備給出停車和故障復位信號（突然斷電會造成之前處于工作狀態的變頻器發生故障）。當PLC接收到備用斷路器合閘信號給出信號后，允許操作人員對相關設備進行啟動操作。此時，PLC系統將對變頻風機等設備的功率進行限制，以保證這些設備可以在功率較小的情況下運行。這樣做可以有效降低發電機的設計功率，降低投資成本。當系統正常供電回復后，PLC再將功率限制放開，以保證正常生產。

5 注意事項

自動切換需要DC24V電源，由于該電源由UPS供電，因此首次調試時應接入臨時220V電源，待UPS調試完畢且投入運行后再將其接入UPS。RMW-F控制器并沒有過載檢測。如果其面板上的“過載”指示燈點亮，則表示系統接線有問題。手動方式下：如果備用進線無電壓，那么即使手動切換到備用位置，Q1也不會分，Q2也不會合閘。禁止接入分勵按鈕和合閘按鈕進行電動操作，在正常工作時禁止通過斷路器面板上的按鈕進行操作。

6 結束語

采用國產的斷路器和發電機，在保證系統可靠性的同時，有效的降低了成本。

參考文獻

[1]上海人民電器廠.自動開關智能控制器使用說明書[Z].

[2]陳龍官.冷軋薄鋼板酸洗工藝與設備[M].北京：冶金工業出版社，2005.