2050精軋主電機過載分析及對策

陳炎敏

【摘 ?要】寶鋼2050熱軋精軋機7個機架由13臺電氣參數基本相同的5000KW直流電機驅動，F2電機于2001年進行了交流化擴容改造，由原來的二臺直流電機改造成1臺交流同步電機。2018年以來，精軋直流大電機多次出現過溫報警，無法進鋼，嚴重影響2050產線的正常生產和設備安全。精軋大電機過溫主要發生在F1，F3機架上，軋制寬薄規格鍍錫板（2.76-1760mm）計劃時。設備采取了“優化電機技術參數”，“提供操作人員溫度顯示”等措施，工藝采取了“提高出爐溫度”，“R2采取三道次軋”，“調整精軋機壓下率”等措施，平衡設備安全和提高生產節奏，最終消除了電機過溫問題。

【關鍵詞】精軋機;電機;過溫

1.前言：

從2017年下半年開始，2050開始出現精軋電機過溫現象。從2018年5月份以來，2050熱軋精軋直流大電機至少出現過5次以上電樞溫度100℃以上的情況，其中1次F7電機130℃、2次F1電機110℃，1次F1電機100℃，1次F3電機100℃。

5月11日、5月14日發生的兩次F1直流電機電樞溫度最高達到110℃，已經造成了F1-1#電機換向器凸片增大，引起碳刷明顯跳動。而這臺直流電機的換向器，在今年3月底因為換向器凸片剛剛進行過磨削處理。由于種種原因，磨削處理后發生了換向器事故，停機時間數十小時。5月底6月初，發生多次F1，F3軋機過溫報警，精軋區域無法進鋼，嚴重影響2050產線的正常生產和設備安全。

電氣維護人員要求生產放慢節奏，降低負荷，減少對設備的損壞;生產工藝人員認為產品要求如此，不能隨便更改軋制計劃，雙方矛盾明顯。需要一個綜合的解決方案，來同時滿足雙方的訴求，解決這個問題。

2.情況分析：

2050精軋大電機配置：寶鋼2050熱軋原設計精軋機7個機架由13臺電氣參數基本相同的5000KW直流電機驅動，F2電機于2001年進行了交流化擴容改造，由原來的二臺直流電機改造成1臺交流同步電機，F1、F3-F6均由2臺電機驅動，F7電機由1臺電機驅動，配置如下表：

上圖顯示了一次典型的過載情況，電機電流大約在1-1.2倍額定電流，距達到電機的2倍過流電流還很早，但由于兩塊帶鋼軋制間距極短，電機還未將軋制上一塊帶鋼產生的熱量完全散發出去前就進行了下一塊帶鋼的軋制，導致熱量累積，電機的溫度逐步上升，最終使電機報出過載報警。而當時的解決措施是在出現過載報警后，放慢節奏，讓電機有充分時間散熱（上圖為2分鐘），電機溫度迅速下降。從大電機發生過溫的鋼鐘來看，集中發生在寬薄規格鍍錫板（2.76-1760mm）上，基本出現在前機架，因F2為改造后的交流電機，容量較大，實際過溫主要發生在F1，F3機架上。

3.解決方案：

3.1.設備方面：

3.1.1電機技術標準優化：

為保護大電機狀態，修改大電機保護參數。熱軋廠所有大電機絕緣，均按F級設計B級考核。按照《GB 755-2008 旋轉電機 定額和性能》之規定：B級絕緣最高允許溫度為130℃，ETD（埋置式檢溫計法）最高允許溫升為85K，按照環境溫度最高40℃，則ETD檢測到的最高允許溫度為125℃。因此，熱軋所有大電機電樞溫度的跳閘值，應設定為125℃。按照報警溫度低于跳閘溫度20℃的一般性規定，報警溫度應該設定為105℃。

綜合以上情況，并考慮2050熱軋直流大電機多年過載運行，電機使用年限已經達到30年之久，電機絕緣已不可逆傳地有所劣化。為了保證大電機在壽命后期的平穩運行，要求將所有直流大電機（包括E1、R1、E2、E3、E4）電樞溫度報警/跳閘溫度設定為100℃/120℃。

3.1.2實現監控畫面溫度報警：

在精軋傳動監控畫面上增加軋機溫度顯示，用于操作人員早發現并適當控制節奏。為了及早發現減少封鎖進鋼現象，在主傳動畫面對應機架上方增加了軋機溫度顯示（分別為：后馬達溫度、前馬達溫度。）。正常為藍色底紋，當顯示溫度超過85℃時底紋會變成黃色進行提醒。操作人員發現黃色提醒后，可及時的通過控制節奏達到不超軋機溫度預警值的目的。如果軋機溫度繼續上升，達到100℃時，為了保護大電機設備，將封鎖下一塊帶鋼進鋼，直到電機溫度下降低于100℃，操作人員復位報警后才能繼續進鋼。

3.2工藝方面：

3.2.1軋制工藝優化

和生產技術人員共同研究，對易產生過溫的鋼種（主要為寬薄鍍錫板），采取如下措施：

1）R2采用3道次軋制，RT4 不低于1010℃，減小精軋軋制總體負荷;

2）設置“二加+均熱”時間不低于75min要求，避免低溫段停爐，高溫段快抽，燒鋼沒燒透的現象，減少精軋軋制電流;

3）降低精軋F3負荷壓下率，使軋制負荷分配更為合理

4.實施后效果：

采用以上措施后，鍍錫板寬薄規格生產了多個批量，基本上未再發生過精軋軋機過溫報警的現象。調整前，出現過多次因軋機超溫而導致的停機時間和中間坯，調整前后對比如下：

調整前（2018年1月-2018年6月）：發生過溫13次，非計劃停機時間132分鐘，中間坯損失23塊。

調整后（2018年7月-2018年12月）：發生過溫0次，非計劃停機時間0分鐘，中間坯損失0塊。

5.結論

電機過溫問題本質上是設備負荷和工藝需求之間矛盾的問題。為了保證生產效益最大化，既要保證設備的本質安全，也要在此前提下盡量提高生產效率。從本次問題發生到最終解決，設備方對電機過溫報警值的確定及進鋼聯鎖的優化進行了多次討論和修訂，工藝方對加熱爐、粗軋、精軋的工藝參數進行了優化，最終達到了目前的一個平衡穩定的狀態。對過程中采取的一些措施，采取了技術通知單，崗位規程等方式固化了措施。本次問題的解決過程對軋線其他問題的解決有著很好的借鑒作用。

（作者單位：寶山鋼鐵股份有限公司熱軋廠）