某公司一期5 000t/d生產(chǎn)線采用了RP140x110輥壓機(jī)和Ø4.2mx13m閉路球磨機(jī)組成的水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。在此，筆者對運(yùn)行近4年來的電氣故障進(jìn)行如下總結(jié)。
1、水泥磨主電動機(jī)啟動問題
Ø4.2m x13m水泥磨系統(tǒng)的控制連鎖較多，見圖1。啟動連鎖為串聯(lián)接線，所有條件均滿足時方可啟動；保護(hù)連鎖為并聯(lián)接線，其中任一條件滿足時均可將磨機(jī)跳停。在生產(chǎn)中，中控有備妥信號但主電動機(jī)啟動不起來有以下幾種原因：
原因一：驅(qū)動信號沒有傳遞到現(xiàn)場。
從現(xiàn)場DCS控制柜和高壓配電柜上檢查，現(xiàn)場繼電器均未收到中控驅(qū)動信號；各啟動電器連鎖信號均正常，從中控程序上查找發(fā)現(xiàn)滑履油站的允許主機(jī)啟動信號沒有發(fā)送到中控，中控程序上不具備開機(jī)條件，造成驅(qū)動模塊未發(fā)出驅(qū)動信號。經(jīng)現(xiàn)場檢查，該滑履油站的允許主機(jī)啟動信號的繼電器雖然吸合，但由于觸點(diǎn)接觸不良使該信號沒有發(fā)送到中控。更換繼電器后，信號正常，中控即可啟動主電動機(jī)。由于水泥磨的現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，粉塵較大，容易侵入到繼電器等觸點(diǎn)中，造成接觸不良，所以為了防止類似事故的發(fā)生，采取了定期吹灰檢查和更換類似繼電器等措施。
原因二：液體變阻器水溫低故障造成主電動機(jī)啟動不起來。
在2008年1月底的10天設(shè)備大修后開機(jī)時，中控有備妥信號但主電動機(jī)啟動不起來，現(xiàn)場DCS控制柜和高壓配電柜均收到中控驅(qū)動信號，但主電動機(jī)啟動不起來。經(jīng)檢查分析認(rèn)為是由于冬季天氣寒冷，氣溫在0℃以下，設(shè)備長期停機(jī)檢修不運(yùn)行，液體變阻器水溫低而結(jié)冰，使液體變阻器的短接銅排凍結(jié)在一起，從而無法啟動設(shè)備。迅速開啟液體變阻器自帶加熱器的同時，另加接了幾只加熱器，將水溫提高到設(shè)定的范圍后開機(jī)正常。為了防止類似事故的發(fā)生，低溫下在設(shè)備檢修停機(jī)時對所有的液體變阻器柜定期加熱，確保水溫控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，同時保證水箱的合理水位和液體的濃度。
原因三：端子松動使信號失真。
主電動機(jī)軸承測溫線的接線端子松動，造成現(xiàn)場儀表和中控顯示溫度在0～150℃之間波動，信號失真使中控?zé)o法啟動設(shè)備，對該接線端子緊固后即可開啟設(shè)備。為了防止類似事故的發(fā)生，采取了在設(shè)備停機(jī)時對所有測溫等儀表的接線端子檢查緊固的措施，并定期進(jìn)行儀表、阻值和中控顯示的三者對比。
2、水泥磨主電動機(jī)跳停
1)主減速器油站主泵過載造成主電動機(jī)跳停
主減速器油站有兩臺油泵（一主一備），PLC程序設(shè)置為在正常工作時只有一臺作為主泵運(yùn)行，另一臺作為備用，在主泵工作時系統(tǒng)壓力低于0.15MPa或者主機(jī)出現(xiàn)故障時延時5s自動開啟備泵。有一次水泥磨主電動機(jī)正常運(yùn)行時中控室收到一個重故障信號（油站主泵電動機(jī)的斷路器過載跳閘）造成主機(jī)跳停。通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：主泵電動機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重造成斷路器過載跳閘，而備用油泵沒有及時自動開啟，造成了水泥磨主電動機(jī)跳停。后來檢修時發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橛头忾L期運(yùn)行后磨損使主泵電動機(jī)內(nèi)有油滲入，造成電動機(jī)散熱不好。
在中控室對DCS程序進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主減速器油站主泵過載時主減速器油站備妥信號丟失，造成主減速器油站驅(qū)動信號丟失，使得備用油泵沒有及時自動開啟，使油站系統(tǒng)壓力低造成主電動機(jī)跳停。分析油站PLC程序時發(fā)現(xiàn)主減速器油站備妥信號的必備條件是l號泵斷路器保護(hù)、2號泵斷路器保護(hù)和加熱器斷路器保護(hù)網(wǎng)時正常（即信號串聯(lián)），只要有一個出現(xiàn)過載動作就會造成油站備妥信號丟失，造成上述故障。這種設(shè)計(jì)明顯是不合理的，于是根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際需要我們將這3個信號并聯(lián)，只要有一個信號不過載，油站就會有備妥信號，從而在主泵因故跳停后，備用油泵會及時自動開啟，使油站系統(tǒng)壓力迅速達(dá)到正常，從而避免主電動機(jī)跳停。
2)滑履溫度高跳停
在運(yùn)行初期經(jīng)常出現(xiàn)滑履溫度高于設(shè)計(jì)值68℃而跳停的事故。對此采取了以下措施：①在熟料皮帶上加噴水裝置來降低熟料溫度，同時對磨機(jī)簡體淋水來降低筒體溫度；②滑履溫度高于64℃時現(xiàn)場手動將高壓泵開啟，即在電路上將現(xiàn)場機(jī)旁控制的觸點(diǎn)短接，使高壓泵改為中控運(yùn)行時可以隨時手動開啟，這樣高壓泵和低壓泵共同作用，會很快改善滑履的潤滑狀況，降低滑履溫度；③加強(qiáng)滑履和油站冷卻水進(jìn)水的壓力，并將冷卻水回水道管徑由原設(shè)計(jì)的Ø100mm加大到Ø300mm．以加強(qiáng)冷卻。
3、選粉機(jī)頻繁跳停
O-Spea N-3000選粉機(jī)電動機(jī)功率是110kW，配套有SIEMENS公司6SE6440型變頻器，在運(yùn)行初期出現(xiàn)頻繁跳停現(xiàn)象，時常造成選粉機(jī)壓死事故。跳停時，常見現(xiàn)象有：①在試機(jī)時中控給定頻率每次減頻在5Hz以上時，就會跳停，變頻器面板上報(bào)F01過流故障，只能2Hz左右增減，這說明變頻器的斜坡時間設(shè)置不合理。將P1120(斜坡上升時間)和P1121（斜坡下降時間）適當(dāng)增大到3508左右后解決了該故障。②在生產(chǎn)42.5級水泥時選粉機(jī)頻率較高（運(yùn)行電流高），運(yùn)行在33Hz以上稍做降頻時會出現(xiàn)跳停。分析原因：變頻器運(yùn)行頻率較高時，在減速過程中，變頻器輸出頻率下降的速度比較快，而負(fù)載慣性比較大，使得電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，由于變頻器的能量處理單元作用有限，因而導(dǎo)致變頻器中間直流回路電壓升高，超出保護(hù)值，就會出現(xiàn)過電壓跳閘故障。經(jīng)過計(jì)算，增加一套50kW的制動電阻，直流電壓設(shè)定為大于600V時，制動電阻放電工作，避免了跳停。③報(bào)F04變頻器過溫故障跳停。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)變頻器溫度很高，可以斷定是因過熱引起的。打開變頻器檢查是變頻器冷卻風(fēng)扇電源接頭處松動，使風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，引起變頻器過熱而跳停，緊固處理后運(yùn)行正常。以后，采取了以下預(yù)防措施：每臺變頻器每季度要清灰保養(yǎng)1次。保養(yǎng)時要清除變頻器內(nèi)部和風(fēng)路內(nèi)的積灰、臟物，表面要保持清潔；并仔細(xì)檢查變頻器內(nèi)部的阻尼電阻、電解電容器和PCB板等是否異常。
4、輥壓機(jī)電氣常見故障及分析處理
1)輥縫偏差大和輥縫最大跳停
輥縫的檢測是通過設(shè)置在活動輥兩端的位移傳感器進(jìn)行的，當(dāng)左右輥縫偏差大于4mm時，進(jìn)行自動糾偏，即較大輥縫那一端通過比例方向閥加壓，較小輥縫那一端卸壓。如果較大輥縫那一端加壓到設(shè)定的最大壓力14MPa時仍不能實(shí)現(xiàn)輥縫偏差小于4mm的要求，則比例方向閥停止加壓而卸壓，同時通過卸荷閥系統(tǒng)卸荷，活動輥被物料推開，大約幾秒鐘后活動輥被重新施壓朝固定輥方向移動，繼續(xù)開始工作。
因?yàn)檩亯簷C(jī)氣動閘板閥剛開啟時料柱對輥?zhàn)記_力大，液壓系統(tǒng)來不及糾偏會造成輥縫極大跳停。對此從兩方面進(jìn)行凋整：一是在氣動閘板閥汽缸的排氣孔處加裝球型閥門，把球型閥門開口在1/4處，使氣動閘板閥緩慢開啟減小對輥?zhàn)拥臎_擊力。二是從PLC程序控制上將卸荷閥線路短接，使卸荷閥只在停機(jī)排料時工作，在輥壓機(jī)運(yùn)行時只通過比例方向閥卸荷，保證系統(tǒng)壓力緩慢下降，避免開閥時壓力過大瞬時快速卸荷而造成輥壓機(jī)跳停。
穩(wěn)流稱重倉控制料位過低或過高，輥壓機(jī)上方不能形成穩(wěn)定的料柱，是造成輥縫偏差大跳停的主要原因。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，把稱重倉料位控制在15～30t比較適宜。入輥壓機(jī)物料粒徑不均，夾有較大的顆粒，在兩輥擠壓過程中較細(xì)的物料下卸過快，容易造成輥壓機(jī)兩端輥縫偏差大，所以要經(jīng)常對沸石破碎機(jī)進(jìn)行檢查和處理，保證物料粒度在60mm以下。在輥壓機(jī)上側(cè)軟連接處卡有異物時容易形成物料下偏而造成輥縫偏差大跳停，因而要定期檢查軟連接處保持其暢通。如進(jìn)輥物料中混有較大鐵塊或有其它異物也會造成輥壓機(jī)振動異常并引起輥縫偏差大跳停，所以要定期檢查除鐵器的工作情況，確保其磁性。
2)輥?zhàn)虞S承的冷卻水管道有部分不暢通時常常造成輥軸溫差大跳停，要對溫度較高的輥軸冷卻水管道進(jìn)行檢查清理，并根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要將冷卻水回水總管道管徑由中60mm擴(kuò)大到<P120mm，加大冷卻力度。各測溫?zé)犭娮柽B接線要牢固，避免松動時誤發(fā)出溫度高信號而故障停機(jī)。
3)為保證主軸承的長期、可靠運(yùn)行，油泵工作時，干油左右分配器頻繁動作。如果有厭塵等原因造成分配器卡死不動作，PLC連續(xù)4個周期未收到信號時則會發(fā)出系統(tǒng)停機(jī)信號。為了避免該故障發(fā)生，在分配器上方做一個防護(hù)擋板，并定期對分配器進(jìn)行清洗檢查。
4)分料擋板高度調(diào)整不當(dāng)是造成動、定輥電流不穩(wěn)，擠壓效果差的主要原因。根據(jù)定輥電流情況隨著開機(jī)時間逐步提高分料擋板高度，使中問料和邊料有效分離，既提高了擠壓效果又能夠使動輥電流始終穩(wěn)定高于定輥電流5A左右，解決了上述問題。
5)配料中含有大量的細(xì)粉，熟料乜砂量較多，這是引起輥壓機(jī)異常振動的主要原因。對此從兩方面進(jìn)行了調(diào)整：一是要求熟料帳篷庫放料時至少兩條皮帶同時放料，減少配料庫中熟料的離析現(xiàn)象；二足當(dāng)熟料中細(xì)粉較多時，可增加沸石和石灰石的配比，達(dá)到調(diào)整物料平均粒度的目的。
5、變壓器容量不足造成的跳停事故
1)水泥磨電力室主斷路器跳閘引起全線跳停
主斷路器型號是E2N16PR112/P-LSIR1600-3P（整定值：過載長延時1600A、延時時間固定2s），正常工作電流一般在1500A左右，時常出現(xiàn)過流報(bào)警，有時出現(xiàn)跳閘故障。通過檢查，發(fā)現(xiàn)跳閘故障的發(fā)生是因?yàn)樯a(chǎn)P·042.5水泥時，3臺空氣壓縮機(jī)（每臺容量是132kW）全部開通向粉煤灰?guī)齑蚧乙鸬摹Ｒ驗(yàn)樗嗄ル娏κ业难b機(jī)量為1 304.38kW，有功功率955.5kW，視在功率1038.6kVA，功率因數(shù)0.92，而變壓器容量為1 000kVA，所以生產(chǎn)P- 042.5水泥時，開3臺空氣壓縮機(jī)，各設(shè)備均處于滿負(fù)荷，稍有設(shè)備噎料或卡死時，就會造成系統(tǒng)電流超過整定值，使得水泥磨電力室主斷路器跳閘進(jìn)而引起全線跳停。
故障處理：方案一，更換主斷路器，成本在4萬元左右，但需要更換配套的配電柜，現(xiàn)場不具備條件，且需要一定的停機(jī)時間；方案二，將一臺空氣壓縮機(jī)的電源由水泥磨電力室供電改為負(fù)荷率較低的熟料電力室供電，需要VV3x120+lx70電纜160m，加上銅線鼻子等輔材，差不多增加成本約5萬元；可利用現(xiàn)有
的一套備用抽屜柜，不需要停機(jī)即可改造。二者比較，實(shí)施方案二進(jìn)行改造，杜絕了上述的類似故障。
2)主排風(fēng)機(jī)電動機(jī)一啟動，運(yùn)轉(zhuǎn)中的選粉機(jī)變頻器就跳停
2005年投產(chǎn)初期，按照開機(jī)順序從水泥庫頂設(shè)備依次向前開機(jī)，當(dāng)開啟主排風(fēng)機(jī)時多次造成運(yùn)轉(zhuǎn)中的選粉機(jī)變頻器跳停。分析原因是630kW的主排風(fēng)機(jī)電動機(jī)是直接啟動的，啟動電流較大，電動機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降較大(主變壓器容量只有8000kVA)，變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷，而使保護(hù)功能(IPE)動作，造成選粉機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過分析后調(diào)整開機(jī)順序，即主排風(fēng)機(jī)啟動運(yùn)行正常后再開選粉機(jī)，解決了選粉機(jī)變頻器跳停問題。
6、雷擊造成設(shè)備跳停
我公司是利用建筑物頂?shù)闹苓呑o(hù)欄作力避雷帶，避雷帶的間距要求不大于10mx10m（按二類防雷考慮），高于建筑物的設(shè)備與避雷帶可靠連接。該方案簡單可行、投資少，但是由于我公司位于信陽市雷山北麓的丘陵地帶，地形原因易造成廠區(qū)遭受直擊、感應(yīng)雷，感應(yīng)過電壓通過電源線、信號線及設(shè)備外殼（導(dǎo)電的）侵入到控制設(shè)備，其值超過了設(shè)備的耐壓等級，造成部分控制設(shè)備不同程度損壞。最嚴(yán)重的是2006年5月30日20:30左右，廠區(qū)遭受雷擊，將35kV高壓PT柜保險熔斷，造成全廠停電3個多小時。為此，除與綜合保護(hù)器廠家溝通，制定出該儀表的防雷改進(jìn)和措施外，還與設(shè)計(jì)院溝通建議將現(xiàn)有的Ⅱ級防雷提高為1級防雷，除在辦公樓頂增加避雷網(wǎng)1套以外，在各電力室、35kV變電站、中控室等有控制回路及弱電部分安裝兩極電源避雷器，有效地避免了雷擊事故。
三門峽富通新能源銷售球磨機(jī)、雷蒙磨、雷蒙磨粉機(jī)、雷蒙磨配件等設(shè)備。
