2000m3高爐焦炭上料系統電氣故障處理

一、故障現象

安陽鋼鐵有限公司煉鐵廠 2000 m3 高爐槽上焦炭上料系統共有 5 個儲料倉，由雷達料位計測量焦炭倉位高低，皮帶上料系統通過分料車在各倉位間移動。分料車行走通過遠程操作和 PLC控制，電源取自相應低壓電氣室，經正反轉接觸器、熱保護元件后引出線路至安裝在料車上部的固定滑觸線，再通過集電器引至電機（圖 1）。分料車多次出現電機燒毀及斷路器開關一相燒毀、一相熔融粘在一起的現象，電機燒毀直接影響高爐上料。

二、故障分析

1.打火熔焊原因分析

檢查控制回路，發現在滑觸線一相內部存在打火熔焊現象。由于槽焦炭上料系統所上物料為干熄焦，在干熄焦倒運過程中產生部分焦粉，焦粉附著在滑觸線槽內部。焦粉具有導電性，加上集電器長期磨損，造成接觸面減小。減小的接觸面通過焦粉連接滑觸線，引起集電器和滑觸線因接觸**打火熔焊。滑觸線上內部的熔焊點進一步加劇了因接觸**造成的打火現象，*終造成反復缺相運行問題，進而使電機和斷路器其余兩相長期重復出現過負荷，電機絕緣性能和斷路器觸頭損壞。

2.動力保護回路原因分析

檢查分料車電機主回路（圖 2），電機使用簡單的正反轉運行控制，熱繼保護采用不完全星形接法，熱繼動作電流整定值 40 A，電機正常運行電流 22～23 A。由于分料車電機為三角形連接的普通電機（額定功率 22 kW、額定電流42.7 A），假設電機在額定電流 In下運行，通過電機每相繞組的電流為 1/姨3 In，實際熱繼電器保護整定值電流根據 0.95～1.05In 整定。當電機出現缺相故障后，熱繼電器不能起到有效保護作用，而且實際運行中負荷約為 50% In，熱保護更無法起到過載保護作用。造成電機在一定時間內保持兩相運行，導致電機某一相繞組長期過負荷，*終使電機燒毀，如 A 相缺相，則 B、C 相間繞組電流就會增加。對于低壓斷路器，缺一相，另兩相電流就要增加，加上原低壓斷路器本身也存在觸點接觸面小，觸點壓力不夠等原因造成接觸電阻大的問題，長期運行就會造成低壓斷路器的一相或兩相燒毀。

三、處理措施

改進現場設備及保護回路。調整集電器的安裝角度，使之與滑觸線的接觸面變大，更換存在問題的集電器和滑觸線，定期檢查。合理調整熱繼保護整定值，將其調整為電機實際運行時線電流值的 1.05 倍（約 24 A），使其可在缺相狀態下可靠動作。選取質量較好、容量大一個等級的低壓斷路器（容量 50 A 改為 100 A）。上述措施實施后，設備未再出現類似故障。實際應用時，對于三角形連接的電機使用熱繼保護，要合理選擇熱繼動作值，確保在故障發生時，熱繼電器能可靠動作。同時，還要避免設備安裝方式不當，引發設備故障。