论文部分内容阅读
一、机组构成概述
810mm扁钢轧机主机为四机架可逆连轧机组（两平两立），配置输入输出辊道和机前机后推床等，全部采用交流传动。两架平辊轧机由两台4200kW的同步电机驱动，两架立辊轧机由四台400kW的异步电机驱动，其它辅助设备如压下机构、推床和辊道等都由不同功率的三相异步电机驱动。
二、传功系统技术说明
2.1 主传功交-交变频传动装置
2.1.1总说明
主轧区两台主传动同步电机采用西门子公司SINAMICS SL150 主传动交交变频系统，主回路采用6脉波技术方案，配置低功耗大功率晶闸管，进线和出线侧均附带阻容吸收及压敏电阻实现变频器的操作及换相过电压保护。
SINAMICS SL150 主传动交交变频系统由三台电网自然换流无环流可逆的三相桥式变流器组成，对应同步电机定子A，B，C三相，每相连接成三相桥式电路。三相交交变频器采用逻辑无环流、三相有中点方式，由副边三分裂整流变压器供电，每台电机整流变压器接法互相错开，以减少供电高次谐波。
交-交变频同步电机转子励磁由晶闸管直流变流器供电。
下图为交-交变频供电的同步机传动装置的系统单线图。
6脉冲交-交变频装置单线图
2.2交-直-交变频辅助传动系统
轧机上辅助调速设备的传动电机全部选用西门子公司6SE70系列交流变频调速装置供电。辅助传动交-直-交变频调速系统主要分为两种控制方案。立辊轧机电压等级采用AC690V异步变频电机，采用整流变压器、整流（/回馈）单元加逆变器的传动控制方案。对于调速的辊道及其他在线的调速设备均采用AC380V异步变频电机，也采用直流母线的供电方案。传动系统组成为整流变压器、整流（/回馈）单元、自耦变压器、直流母线以及逆变器。压下、机前翻钢机、机前推床、机后翻钢机、机后推床采用单独逆变器控制，辊道电机采用多台电机成组拖动，配置输出电抗器的传动控制方案。全部变频装置均采用PROFIBUS-DP接口与基础自动化系统的PLC进行过程通讯。
2.2.1 整流变压器
整流变压器的作用是：把进线电压转换为整流单元所需要的电压;通过一定的短路阻抗保护整流单元的晶闸管元件;限制电源侧谐波对变频器的干扰及变頻器侧谐波对电网的干扰。
2.2.2 整流/回馈单元
整流/回馈单元采用三相全控桥式反并联整流电路，其整流单元输出接到大电容上，由此获得较稳定的直流电压，从而构成电压型变频器。另外直流回路大电容还起到滤波及提供无功电流的作用，因此，这种交-直-交电压型变频器对电网的谐波污染较小，并且具有较高的功率因素。回馈单元可以把直流母线上的多余能量逆变为交流电回馈到电网。
2.2.3 逆变单元
逆变单元将整流后的直流电压转换为电压和频率均可变化的交流电，送给交流电动机以实现变频调速。逆变单元的功率器件采用IGBT，采用两电平PWM调制方式。
2.2.4 自藕变压器
由于回馈单元是在直流母线（DC BUS）电压比正常值高一定值时才起作用，为使回馈电压与进线电压匹配，必须把回馈单元的逆变电压降低一定值。自藕变压器的作用就是将逆变电压升高15%～20%后回馈给电网。
2.2.5直流母线（DC BUS）
当有多台电压相同的电机同时调速时，可采用直流母线（DC BUS）供电方式，即一台整流单元向直流母线供电，直流母线供多台逆变器的供电方式。此方案有如下优点：
1）当多台电机同时工作，有的处于电动状态，有的处于制动状态时，处于电动状态的和与处于制动状态的逆变单元可通过直流母线交换能量，从而减少整流单元、逆变单元或制动单元的容量。
2）多台逆变单元共用一台整流单元、回馈单元，可节省设备投资和安装空间。
2.3恒速传动系统
恒速传动系统包括轧线上辅助的不调速设备以及轧线外的液压、润滑以及高压水设备。轧线外的液压、润滑站的工作泵及电加热器属于长期连续工作制，因此为降低工程投资，选用马达控制中心柜（MCC）供电。对于容量≥90KW工作泵电机，为降低启动时对电网的冲击以及避免设备损坏，采用AB公司SMC DIALOG PLUS系列软启动器供电。轧线上不调速的电机也采用MCC柜供电。
810mm扁钢轧机主机为四机架可逆连轧机组（两平两立），配置输入输出辊道和机前机后推床等，全部采用交流传动。两架平辊轧机由两台4200kW的同步电机驱动，两架立辊轧机由四台400kW的异步电机驱动，其它辅助设备如压下机构、推床和辊道等都由不同功率的三相异步电机驱动。
二、传功系统技术说明
2.1 主传功交-交变频传动装置
2.1.1总说明
主轧区两台主传动同步电机采用西门子公司SINAMICS SL150 主传动交交变频系统，主回路采用6脉波技术方案，配置低功耗大功率晶闸管，进线和出线侧均附带阻容吸收及压敏电阻实现变频器的操作及换相过电压保护。
SINAMICS SL150 主传动交交变频系统由三台电网自然换流无环流可逆的三相桥式变流器组成，对应同步电机定子A，B，C三相，每相连接成三相桥式电路。三相交交变频器采用逻辑无环流、三相有中点方式，由副边三分裂整流变压器供电，每台电机整流变压器接法互相错开，以减少供电高次谐波。
交-交变频同步电机转子励磁由晶闸管直流变流器供电。
下图为交-交变频供电的同步机传动装置的系统单线图。
6脉冲交-交变频装置单线图
2.2交-直-交变频辅助传动系统
轧机上辅助调速设备的传动电机全部选用西门子公司6SE70系列交流变频调速装置供电。辅助传动交-直-交变频调速系统主要分为两种控制方案。立辊轧机电压等级采用AC690V异步变频电机，采用整流变压器、整流（/回馈）单元加逆变器的传动控制方案。对于调速的辊道及其他在线的调速设备均采用AC380V异步变频电机，也采用直流母线的供电方案。传动系统组成为整流变压器、整流（/回馈）单元、自耦变压器、直流母线以及逆变器。压下、机前翻钢机、机前推床、机后翻钢机、机后推床采用单独逆变器控制，辊道电机采用多台电机成组拖动，配置输出电抗器的传动控制方案。全部变频装置均采用PROFIBUS-DP接口与基础自动化系统的PLC进行过程通讯。
2.2.1 整流变压器
整流变压器的作用是：把进线电压转换为整流单元所需要的电压;通过一定的短路阻抗保护整流单元的晶闸管元件;限制电源侧谐波对变频器的干扰及变頻器侧谐波对电网的干扰。
2.2.2 整流/回馈单元
整流/回馈单元采用三相全控桥式反并联整流电路，其整流单元输出接到大电容上，由此获得较稳定的直流电压，从而构成电压型变频器。另外直流回路大电容还起到滤波及提供无功电流的作用，因此，这种交-直-交电压型变频器对电网的谐波污染较小，并且具有较高的功率因素。回馈单元可以把直流母线上的多余能量逆变为交流电回馈到电网。
2.2.3 逆变单元
逆变单元将整流后的直流电压转换为电压和频率均可变化的交流电，送给交流电动机以实现变频调速。逆变单元的功率器件采用IGBT，采用两电平PWM调制方式。
2.2.4 自藕变压器
由于回馈单元是在直流母线（DC BUS）电压比正常值高一定值时才起作用，为使回馈电压与进线电压匹配，必须把回馈单元的逆变电压降低一定值。自藕变压器的作用就是将逆变电压升高15%～20%后回馈给电网。
2.2.5直流母线（DC BUS）
当有多台电压相同的电机同时调速时，可采用直流母线（DC BUS）供电方式，即一台整流单元向直流母线供电，直流母线供多台逆变器的供电方式。此方案有如下优点：
1）当多台电机同时工作，有的处于电动状态，有的处于制动状态时，处于电动状态的和与处于制动状态的逆变单元可通过直流母线交换能量，从而减少整流单元、逆变单元或制动单元的容量。
2）多台逆变单元共用一台整流单元、回馈单元，可节省设备投资和安装空间。
2.3恒速传动系统
恒速传动系统包括轧线上辅助的不调速设备以及轧线外的液压、润滑以及高压水设备。轧线外的液压、润滑站的工作泵及电加热器属于长期连续工作制，因此为降低工程投资，选用马达控制中心柜（MCC）供电。对于容量≥90KW工作泵电机，为降低启动时对电网的冲击以及避免设备损坏，采用AB公司SMC DIALOG PLUS系列软启动器供电。轧线上不调速的电机也采用MCC柜供电。