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    低壓變頻器現場應用中的情況分析
    錄入時間:2014-2-13 8:57:10 點擊數:3145


    一、變頻器的節能原理

    1、變頻節能

      變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。

    2、功率因數補償節能

      無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。

    3、軟啟動節能

      電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。

    二、目前主要存在問題

      從維修情況來看,變頻器發生故障或損壞的特征,一般可分為兩類:一種是在運行中頻繁出現的自動停機現象,并伴隨著一定的故障顯示代碼,其處理措施可根據隨機說明書上提供的指導方法,進行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運行參數設定不合適,或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象;另一類是由于使用環境惡劣,高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障(嚴重時,會出現打火、爆炸等異,F象)。具體表現為:

    1、變頻器主控電路故障。

      2、變頻器冷卻直流風扇故障。

    3、變頻器外圍控制器件故障。

    4、變頻柜設計不合理,內部過于狹窄,散熱通風效果差,導致散熱不良。

      5、變頻器日常維護工作跟不上。

    6、“小馬拉大車”問題。由于當時投產設計時的工作條件下限制,設計安裝時為節省資金,許多地方都有采用了變頻功率小于電機額定功率,但隨著工藝生產條件的變化,出現“小馬拉大車”問題,造成變頻器不能正常運行。

    三、變頻器的主要故障原因及預防措施

      由于使用方法不正確或設置環境不合理,將容易造成變頻器誤動作及發生故障,或者無法滿足預期的運行效果。為防患于未然,事先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要。變頻器在正常使用6—10年后,就進入故障的高發期,經常會出現元器件燒壞、失效、保護功能頻繁動作等故障現象,嚴重影響其正常運行。

      1、外部的電磁感應干擾易造成故障

      如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部,引起控制回路誤動作,造成工作不正;蛲C,嚴重時甚至損壞變頻器。在外部采取噪聲抑制措施,消除干擾源顯得非常必要。具體解決辦法有:一是盡量縮短控制回路的配線距離,并使其與主線路分離;二是變頻器接地端子應按規定進行,不能同電焊、動力接地混用;三是變頻器輸入端安裝噪聲濾波器,避免由電源進線引入干擾。

      2、環境問題造成的故障

      變頻器屬于電子器件裝置,在其規格書中有詳細安裝使用環境的要求。振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因,對于振動沖擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹、接觸不良、絕緣降低而形成短路;溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素,特別是半導體器件,應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。

      定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇是非常必要的。目前采油廠在用變頻器的冷卻風扇損壞比較嚴重,而且部分變頻工作環境比較差,嚴重影響散熱及空氣流通,導致變頻器在高溫季節易跳閘、過熱報警。

      3、參數設置及設備引起的故障

      故障主要發生在注聚泵用低壓變頻器,故障主要表現為起動時并不立即跳閘,而是在運行過程中跳閘?赡艿脑蛴校

      (1)泵工作狀態不穩定;(2)管線壓力過大;(3)升速時間設定太短;(4)降速時間設定太短;(5)轉矩補償設定較大;(6)引起低速時空載電流過大;(7)電子熱繼電器整定不當,動作電流設定得太小、引起誤動作。

      4、主板及主電路的故障

      由于使用年限較長和一些突發原因,而造成主板及主電路損林,此類故障發生必然造成元器件的損壞和報廢,是變頻器維修費用的主要消耗部分。主要有:

      (1)整流塊的損壞;(2)充電電阻損壞;(3)逆變器模塊燒壞;(4)濾波電容的損壞;(5)主板、電源板損壞。

      5、維護不當造成的故障

      大部分變頻器過熱報警故障,除了冷卻系統風扇損壞的原因外,還有一個主要原因,就是日常維護的缺乏,變頻器散熱器灰塵積攢嚴重,影響散熱。

    五、幾點建議

      l、規范變頻設備進入渠道,建立準入制度。

      目前孤東采油廠變頻器品種繁多,各種變頻器之間器件并不通用,造成了備料困難,增加了成本利維修的難度,因此建議規范變頻設備進入渠道,建立市場準入制度減少引進變頻器的品牌種類,降低后期維護、維修成本。

      (1)限定品牌范圍

      限定品牌范圍,如近年來在孤東采油廠內出觀故障率低,運行可靠的某些品牌。建議規范為富士、ABB、森蘭等品牌。

      (2)規范引入渠道

      規范引入渠道,對引入設備的廠家技術力量售后服務進行考察,對新引入變頻設備驗收時要求資料配備完整,包括線路圖、說明書等,便于以后出現故障進行維護。

      2、建立變頻器日常保養制度

      對變順器的管理進行規范,由專人負責對變頻設備進行日常維護保養。日常維護保養的具體內容可以分為:

      (1)運行數據記錄,故障記錄:

      定期測量變頻器及電機的遠行數據,包括變頻器輸出頻率,輸出電流,輸出電壓,變頻器內部直流電壓,散熱器溫度等參數。與合理數據對照比較,以利于早日發現故障隱患。變頻器如發生故障跳閘,務必記錄故障代碼和跳閘時變頻器的運行工況,以便具體分祈故障原因。

      (2)變頻器日常檢查:

      每兩周進行一次,檢查記錄運行中的變頻器輸出三相電壓,并注意比較它們之間的平衡度;檢查記錄變頻器的三相輸出電流,并注意比較它們之間的平衡度;檢查記錄環境溫度,散熱器溫度;察看變頻器有無異常振動,聲響,風扇是否運轉正常。

      (3)變頻器保養:

      每臺變頻器每季度需要清灰保養1次。保養要清除變頻器內部和風路內的積灰、臟物,將變頻器表面擦拭干凈,變頻器面板要保持清潔光亮;在保養??變色部位,阻尼電阻有無開裂現象,電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現象,PCB板有否異常,有沒有發熱燒黃部位。

      3、加強培訓

      (1)對變頻設備操作、管理人員進行基礎培訓,掌握變頻器日常維護保養的知識以及了解基本參數的設置。

      (2)對變頻器維修人員進行系統的培訓,以便今后更好地開展維修工作。

    五、實例分析

      就孤東采油廠變頻器在用情況來分析,目前孤東采油廠在用各種變頻器達到480余臺。自2005年開展了變頻器維修工作,先后組織了現場維修150臺次,總功率達到5800千瓦。目前主要存在問題:1、變頻器主控電路故障。2、變頻器冷卻直流風扇故障。3、變頻器外圍控制器件故障。

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