【摘 要】 粗軋 R2 軋機電機主傳動水冷單元共有 2 臺循環泵,一備一用，其向主回路功率元器件提供內循環冷卻水，將功率元器件產生的熱量與外循環冷卻水進行熱交換，并對內循環冷卻水進行不斷的凈化。2016 年 11 月 10 日，主傳動因循環泵出口水壓及壓差低重故障報警停車，通過事故現象進行原因分析，找出了引發故障的真正原因，并對主傳動存在的隱患，采取了切實可行的解決措施。
1 水冷控制單元
1.1 概述
水冷單元向主回路功率元器件提供內循環冷卻水，將功率元器件產生的熱量與外循環冷卻水進行熱交換，并對內循環冷卻水進行不斷的凈化 [1] 。另外，柜體內自然空氣交換也參與系統的冷卻。
1.2 主要元器件及控制
水冷控制單元柜體布局如圖 1 所示。
1）水泵：水冷單元配有 2 臺水泵，一用一備。備用泵可以在變頻器運行過程中進行維護。2 臺泵定時進行運行模式和備
用模式的自動切換。
2）熱交換器：水-水熱交換器在內循環去離子水和外循環冷卻水之間進行熱交換。
3）輔助電源：用戶提供的輔助電源連接到水冷單元 WCU，并在內部分配到其他單元。
4）水質處理回路：為保持去離子水具有較低的電導率，水質處理回路對去離子水冷卻回路不斷地進行凈化處理。該回路還包括補水連接頭和流量檢測儀。
5）冷卻控制：冷卻監控系統是整個變頻控制系統的一部分，位于控制單元。水冷控制單元（CWU）是用于和控制單元COU 進行信號交換的前置電路。只要輔助電源接通且沒有急停信號時，水泵就開始運行。水泵啟動后，經過短暫延時，壓力監控系統開始工作。工業水外循環冷卻回路中的三通閥是根據內循環去離子水的溫度進行控制的。如果冷卻系統停止工作，內循環去離子水的電導率會升高。因此，如果冷卻水泵停機超過 10min，系統自動啟動電導率檢測程序。
2 故障原因排除及解決措施
2016 年 11 月 10 日，R2 主傳動因循環泵出口壓力及壓差低重故障報警停車，2 # 工作泵自動切換為 1 # 工作泵時，出現異常情況：1 # 工作泵僅工作 2min 即報出循環冷卻泵出口水壓及壓差低故障。
2.1 電機檢查
測量電機對地絕緣阻值大于 50MΩ，電機繞組三相阻值平衡，可排除電機本體問題。
2.2 工作泵線路檢查
1 # 和 2 # 工作泵供電線路互相供電時，1 # 工作泵依然有壓差報警，可排除供電線路問題。
2.3 工作泵參數檢查
由于出口壓力及壓差低導致報警故障，可先從這 2 個參數檢查。需要說明的是 2 臺工作泵的參數系統默認一致。
1）出口水壓壓力低參數。出口水壓壓力低報警對應參數為 CW1 WATER OUTP PRESS ALARM LOW LIMIT=3.5bar（350kPa）, 即當循環泵出口水壓壓力低于 3.5bar （350kPa）時傳動報警。當時 1 # 工作泵實際出口水壓壓力 CW1PUMPOUTPUT PRESSURE=3.1，小于 3.0bar （350kPa）低壓報警值，但大于 CW1 WATER OUTP PRESS FAULT LOW LIMIT=3.0bar。說明報警確實為 1 # 工作泵出口水壓壓力低引起，但不是 1 # 工作泵重故障停止運行的原因。還需繼續檢查 1 # 工作泵水壓壓差參數值。
2）工作泵 1 # 出口水壓壓差參數。shou先，明確水壓壓差定義：水壓壓差=出口水壓力-入口水壓力；但是當 CW1 WATERINP PRESS SUPERVISION=DISABLED時，出口水壓力等于水壓壓差。而且 R2 主傳動水冷單元只有在出口有擴散硅壓力傳感器，而入口處無壓力傳感器，見圖 2。
由此可知，R2 主傳動水冷單元的出口水壓壓差等于出口水壓壓力。但出口水壓壓力低報故障參數值 CW1 WATEROUTP PRESS FAULT LOW LIMIT[bar]=3.0bar（300kPa）；而出口水壓壓差低報故障參數值 CW1 WATER DIFF PRESSFAULT LOW LIMIT=3.1（310kPa），在數值上二者矛盾。主傳動故障停車時，1 # 工作泵實際出口水壓壓力 CW1PUMP OUTPUTPRESSURE=3.1（310kPa）與出口水壓壓差故障參數值相等。說明 ACS6000 傳動系統自我保護時選擇“取高舍低”原則。將出口水壓壓差故障參數值設定為 3.0bar （300kPa）后，1 # 工作泵正常工作未出現跳泵。
3 結論
通過本文的分析，得出以下結論：
1）故障由水冷單元出口水壓壓差參數值設置不合理引起；
2）將水冷單元出口水壓壓差參數 36.21 的值設定與出口水壓壓力參數 36.18 的值相等，即 3.0bar （300kPa）。1 # 工作泵正常工作未出現跳泵現象。
3）將 1580 產線所有 ACS6000 水冷單元出口水壓壓差參數 36.21 的值設與參數 36.18 的值相等，消除隱患。
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