1 引言

南京鋼鐵股份有限公司中板廠精整區域圓盤剪機組，是一組由ABB ACS 600多傳動變頻器控制的大型機組，該多傳動變頻器分為2個部分，第一部分為供電及制動部分：由輔助控制單元(ACU)、進線單元（ICU）、晶閘管供電單元（TSU）組成，其中TSU由兩個反并聯的晶閘管全控橋組成，為防止用于制動的晶閘管反橋在制動過程中逆變失敗，晶閘管反橋配有自耦變壓器，以保證其交流側進線電壓不受電網電壓波動的影響造成交流側進線電壓偏低而導致其逆變失敗，該機組中，用于供電的晶閘管正橋和用于制動的晶閘管反橋的型號分別為：ACN654-2120-500000300907（U1：3～500V，I1：2449A，TA：40℃，I2：3000A，模塊外形尺寸：B5）和ACN664-1405-500000300900（U1:3～500V，I1：1617A，TA：40℃，I2：1980A，模塊外形尺寸：B4）；第二部分為傳動部分:由公共直流母線和掛在公共直流母線上的多個逆變器組成,在該機組中共帶有12個逆變器，各逆變器及所帶電機選型如表1所示。

2006年10月，圓盤剪機組的進線單元（ICU）斷路器-Q1出現合閘后又立即分閘的故障，使得圓盤剪機組供電單元不能得電，并導致整個機組主電路不能得電，造成公共直流母線無輸出；雖然機組的輔助控制單元（ACU）在其刀熔開關-F10合上后，各控制部分即可得電，但TSU報過溫報警及故障，晶閘管正橋機箱內的控制板上的七段數碼管交替顯示A105（TSU模塊過溫報警）和F04（TSU模塊過溫故障），由于公共直流母線無輸出，各逆變器報PPCC LINK故障，整個機組無法投入使用，需迅速排查、處理故障，并使其恢復正常，投入生產。

2 故障現象及處理過程

2.1 故障現象

合上-F10后，機組各控制部分得電，在隨后進行的主電路合閘操作時，-Q1出現合閘后又立即分閘的現象，使得圓盤剪機組供電單元不能得電，并導致整個機組主電路不能得電，造成公共直流母線無輸出，TSU報過溫報警及故障，即晶閘管正橋機箱內的控制板上的七段數碼管交替顯示A105（TSU模塊過溫報警）和F04（TSU模塊過溫故障），由于公共直流母線無輸出，各逆變器報PPCC LINK故障，整個機組無法投入工作。

2.2 TSU各電路板之間的連接

TSU的電路板明細表如表2所示，TSU的各電路板之間的連接如附圖所示，本系統中，除SDCS-IOB-23板（數字量輸入信號電源為230VAC）安裝在ACU內以外，其余各電路板均安裝在TSU的晶閘管正橋機箱內，SDCS-CON-2板帶有用于顯示TSU狀態代碼的七段數碼管（圖中未畫出）和CDP312控制盤接口X34，可通過CDP312控制盤顯示比較近的故障信息及進行故障復位、同時顯示三個實際值、顯示和調整參數；AMC-DC板有三對光纖連接接口：CH0指定為上位機控制系統使用，CH2未使用，CH3指定為PC機連接使用（主要用于使用DriveWindow軟件調試）；SDCS-IOE-2板和SDCS-UCM-1板用于檢測中間直流電路電壓UC（即各逆變器的直流側電壓）；SDCS-PIN-51板用于TSU的三相交流電源電壓的檢測,TSU的直流側電壓的檢測,交流側的兩相線電流檢測,零電流檢測,同時,SDCS-PIN-51板使用NTC型溫度傳感器,監控TSU模塊的溫度,本系統中,晶閘管正橋機箱內和晶閘管反橋機箱內各安裝有一個溫度傳感器,由于晶閘管正橋和晶閘管反橋模塊的外形尺寸分別為B5和B4,需用到脈沖分支接口板SDCS-REB-1,因此，在附圖中,需用配有SDCS-REB-1的SDCS-PIN-51板（附圖的右下方）取代未配用SDCS-REB-1的SDCS-PIN-51板（附圖的左下方）。

2.3 故障處理過程

經對-Q1控制線路進行排查，其合閘線圈YC的前級輔助繼電器-K11的自保線路中的由SDCS-IOB-23板提供的“主接觸器合”常開觸點，也即SDCS-IOB-23板的輸出繼電器的D03常開觸點，在-Q1合閘操作后處于分斷狀態，造成-Q1在合閘操作后，立即分閘。

SDCS-IOB-23板的“主接觸器合”支路，其輸入為DI3，該輸入信號為-Q1的失壓線圈YU所帶的43-44常開觸點，其輸出為SDCS-IOB-23板的D03常開觸點。本系統中，-Q1由啟動開關-S11和輔助繼電器-K11控制，同時，-Q1也可由TSU通過SDCS-IOB-23板的D03常開觸點使其分斷，也即在-S11和SDCS-IOB-23板的D03及其線路正常的情下，如果TSU有異常情況或故障，SDCS-IOB-23板的D03常開觸點無法閉合，即SDCS-IOB-23板受控于SDCS-CON-2板。

經過進一步的仔細觀察、分析和排查，除了-K11的自保線路中SDCS-IOB-23板的D03常開觸點不能閉合外,-Q1控制線路的其余部分均無異常。

由于機組未投入使用，而TSU報過溫報警及故障的現象，進一步對TSU進行排查，首先準備檢查晶閘管正橋機箱內的溫度傳感器是否損壞，卸下晶閘管正橋機箱的前面板緊固螺釘，打開晶閘管正橋機箱的前面板活門，立即發現SDCS-PIN-51板在X12和X13處，2根和SDCS-CON-2板連接的扁平電纜插頭脫落；插好此處X12和X13扁平電纜插頭后，進行-Q1合閘測試，-Q1順利合閘，并能保持，公共直流母線輸出正常，各逆變器在分別進行復位后，PPCC LINK故障消失，整個機組恢復正常。

從整個的故障排查、處理過程來看，由于SDCS-PIN-51板在X12和X13處的2個扁平電纜插頭脫落，一是使SDCS-CON-2板禁止SDCS-IOB-23板的D03常開觸點閉合，即封鎖D03信號，TSU禁止-Q1合閘，使得-Q1在合閘操作后，立即分閘；二是使晶閘管正橋無脈沖，且無交流輸入電源，而使公共直流母線無輸出，導致各逆變器報PPCC LINK故障；三是使SDCS-CON-2板產生了誤報TSU過溫報警及故障的現象，比較終使整個多傳動變頻器不能工作，圓盤剪機組無法投入生產。

3 結束語

通過對多傳動變頻器進行的觀察、分析、排查，以及恰當、合理的處理，迅速排除了圓盤剪機組的ABB ACS600多傳動變頻器故障，使精整區域生產恢復正常，保證了南京鋼鐵股份有限公司中板廠生產的正常進行。