Российская Электротехническая Компания ROSELCO

Реконструкция стана 2000 ВСМПО, г. В. Салда

Баракшин В.Н., инженер, О.А. Неуймин, главный конструктор

ОАО «Российская электротехническая компания»,  Екатеринбург

Татарских В.И., старший электрик цеха, ВСМПО

Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО) – крупнейший мировой производитель изделий из титана. Это уникальное предприятие, созданное в связи с требованиями ВПК, владеет уникальными технологиями  производства и обработки титана. Усилия, заложенные СССР при развертывании производства, необходимого и для авиакосмической промышленности, и для создания адекватного противодействия мощному подводному стратегическому флоту США, требовали создания своей  металлургической базы титановых сплавов. Без налаженного производства титана было невозможно выйти вперед в гонке: глубже, выше, дальше, точней.

Стан 2000 на ВСМПО – основной производитель товарной продукции объединения, на его долю приходится до 70%  товарной выручки предприятия. Стан построен в середине 70-х годов прошлого века, при его   строительстве применялись самые передовые по тем временам технологии.

Стан, изготовленный НКМЗ, является реверсивным станом «кварто» с  приводом рабочих валков от одного двигателя постоянного тока мощностью  6 МВт (6650 А, 900 В) через шестеренную клеть. 2000 – максимальная ширина, в мм, раскатываемого металла.  Его назначение – черновой раскат титановых или алюминиевых слябов,  которые далее обрабатываются в чистовой клети, или используются в других переделах.

Однако сейчас привод по заложенной при строительстве системе Генератор- Двигатель (Г-Д), хотя и  с быстродействующими системами управления с тиристорными возбудителями и блочной системой управления УБСР, устарел и морально, и физически. Кроме того, энергетическая эффективность привода вызывала обоснованные сомнения у энергетиков предприятия. Работа гонного синхронного двигателя, который вращает два генератора постоянного тока,  даже на холостом ходу требует 270 кВт в час мощности. Затраты мощности на прокатку  были, по расчетам, даже меньше потерь холостого хода системы Г-Д.

Работы по реконструкции привода черновой клети были доверены Российской электротехнической компании (РОСЭЛКО), и до этого выполнившей ряд работ по силовому электрооборудованию на заводе, и зарекомендовавшей себя по успешному внедрению тиристорных  приводов станов сравнимой мощности на Серовском металлургическом заводе и других предприятиях черной и цветной металлургии.

Поставленная в 2003 г. задача по разработке и поставке тиристорного реверсивного электропривода на ток 8000 А при напряжении 900 В была компанией выполнена к концу 2004г.

Российская электротехническая компания приняла на себя весь комплекс работ по реконструкции стана – проектирование, разработка рабочей документации и изготовление всех компонентов привода, поставка и наладка системы в целом. Монтаж ВСМПО выполнило своими силами, без привлечения сторонних организаций, благодаря высокой квалификации и продуманной организации работ руководством электротехнических служб предприятия и цеха.

В комплект поставки вошли следующие составляющие:

· Комплект для переоборудования имеющихся высоковольтных ячеек на вакуумные выключатели;

· Два силовых сухих трансформатора  мощностью 4300 кВА, 10 кВ/2х770В, 2´1600А, Y/YD;

· 4 линейных контактора на ток 1600 А;

· 4 устройства защиты от перенапряжений;

· 4 секции реверсивных тиристорных выпрямителей на ток 2000А с микропроцессорным управлением;

· 4 сглаживающих реактора  на ток 2000 А;

· 4 разъединителя для подключения в якорную цепь каждой их выпрямительных секций;

· тиристорный возбудитель двигателя на ток 450А.

Следует прокомментировать особенности перечисленного выше оборудования.

Высоковольтные ячейки оборудованы вакуумными выключателями ВВ-ТеL с микропроцессорными устройствами защиты MIF-II фирмы General Electric;

Силовые сухие трансформаторы изготовлены по техническому заданию РОСЭЛКО одним из западноевропейских партнеров компании с применением монолитной изоляции высоковольтных обмоток, технологией косого реза изотропных пластин магнитопровода, встроенной тепловой защитой обмоток.

Эта же фирма изготовила по техническому заданию РОСЭЛКО сглаживающие реакторы, обмотки которых выполнены из алюминиевой ленты со специальной высокотемпературной ленточной изоляцией.

Линейные контакторы также поставлены одним из западноевропейских партнеров компании.

Конструкция силовых тиристорных секций выполнена РОСЭЛКО, имеющей большой опыт в разработке силовой части  мощных полупроводниковых преобразователей. Применены тиристоры фирмы АВВ на ток 2700А, предохранители BUSSMAN на ток 1400А. Секции выполнены с принудительным воздушным охлаждением в два канала, обдуваемыми осевыми вентиляторами  произведенными в Германии.  Надежность вентиляции обеспечивается гарантированным сроком службы вентиляторов 60000 часов. При этом система управления включает вентиляторы только при реальной нагрузке привода, учитывая то обстоятельство, что обычный режим работы стана – 3-5 минут проката, затем 15-20 минут ожидания нагрева следующей заготовки в печи.

Каждая секция имеет индивидуальную систему управления, построенную на базе микропроцессорных модулей Simoreg 6RA70 фирмы SIEMENS. Структура системы управления выполнена таким образом, что возможна работа привода с отключенной силовой частью одной из четырех секций.

Общая структурная схема приведена на рис. 1.

Учитывая решающее значение стана в производстве товарной продукции, руководство предприятия установило чрезвычайно жесткие сроки перевода стана на работу от нового электрооборудования – пять суток, включая перемонтаж силовой ошиновки и  полный комплекс пусконаладочных работ  по приводу.

Работы по перемонтажу силовой части силами электриков машзала были выполнены вместо запланированных 2-х суток всего за сутки! В запланированные сроки была произведена опытная прокатка,  и через 3 часа  технологи приняли стан для товарной прокатки. 4 ноября была получена первая партия товарной продукции, произведенной на реконструированном стане.

Первый опыт работы стана с новой системой питания показал высокую энергетическую эффективность привода. Потребление электроэнергии за один час прокатки в обычном режиме составило 170 кВт´час, что значительно меньше потребления прежней системы Г-Д на холостом ходу.