高壓變頻器故障分析及處理

李原紅，王亞勝

新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆克拉瑪依834000

高壓變頻器故障分析及處理

李原紅，王亞勝

新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆克拉瑪依834000

文章以某油田轉(zhuǎn)油站10 kV高壓變頻柜為例，對(duì)變頻器安裝、調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障類(lèi)型和原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，可為發(fā)現(xiàn)和處理其他類(lèi)似高壓變頻器故障問(wèn)題提供借鑒。

高壓變頻器；故障分析；處理

0 引言

變頻器有“工業(yè)維生素”之譽(yù)，除了其卓越的調(diào)速性能外，還具有顯著的節(jié)能環(huán)保作用，目前在石油行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。變頻器主要由主回路、邏輯控制回路、電源回路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)回路等部分組成。本文以某油田轉(zhuǎn)油站10 kV高壓變頻柜為例，對(duì)變頻器出現(xiàn)的故障類(lèi)型和原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的處理措施。

1 安裝類(lèi)故障類(lèi)型及處理

該變頻器主要由旁路柜、變壓器柜、功率柜和控制柜組成，其中控制柜嵌在變壓器柜的右門(mén)板內(nèi)，主控制器安裝在變壓器柜的右側(cè)、控制柜的上方。變頻器各盤(pán)柜應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范安裝，避免出現(xiàn)安裝類(lèi)故障，否則易出現(xiàn)如下安裝類(lèi)故障：

（1）螺絲未擰緊，易形成電弧放電，造成設(shè)備損壞；或造成欠壓；或造成變頻柜溫度過(guò)高。

（2）接線(xiàn)不正確，易導(dǎo)致過(guò)壓或欠壓，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞變頻器。

因此，在安裝過(guò)程中必須由取得電工上崗證的合格電工進(jìn)行安裝，安裝過(guò)程必須嚴(yán)格按施工圖紙及廠家相關(guān)資料進(jìn)行。

2 調(diào)試期故障類(lèi)型及處理

調(diào)試期是對(duì)變頻器制造及安裝效果的驗(yàn)證，是故障出現(xiàn)的高發(fā)期，故障類(lèi)型有以下幾種。

2.1 參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障

變頻器的參數(shù)設(shè)置一般應(yīng)先確定電機(jī)參數(shù)，包括電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率等，這些參數(shù)應(yīng)與電機(jī)銘牌一致。參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障有：

（1）過(guò)流或過(guò)載故障。此類(lèi)故障的出現(xiàn)，可能是由于變頻器加減速時(shí)間設(shè)置的問(wèn)題，可適當(dāng)增加或減少設(shè)置的時(shí)間，即可避免。

（2）過(guò)壓、過(guò)流頻繁報(bào)警。此類(lèi)故障的出現(xiàn)，可能是由于電網(wǎng)波動(dòng)較大，超出變頻器接受范圍，可將過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)參數(shù)調(diào)高，或?qū)⒀訒r(shí)時(shí)間調(diào)長(zhǎng)即可，但不應(yīng)超過(guò)變頻器說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。如果過(guò)壓報(bào)警仍出現(xiàn)，則應(yīng)調(diào)整高壓變頻柜勵(lì)磁變壓器高壓側(cè)電壓等級(jí)。

2.2 通訊類(lèi)故障

變頻器通過(guò)光纖與后臺(tái)DCS相連，后臺(tái)可對(duì)變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)端控制，故障類(lèi)型有兩種：

（1）光纖故障或連線(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于后臺(tái)操作發(fā)出的指令，變頻器無(wú)動(dòng)作或錯(cuò)誤動(dòng)作，這可能是由于光纖本身故障或連線(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)對(duì)光纖及接線(xiàn)進(jìn)行檢查。

（2）頻率給定后，變頻器無(wú)反應(yīng)。出現(xiàn)此類(lèi)故障，除接線(xiàn)錯(cuò)誤外，很可能是由于頻率給定值與變頻器設(shè)定值范圍不一致。應(yīng)檢查DCS后臺(tái)參數(shù)設(shè)定，使其與變頻器一致，即可避免此類(lèi)故障。

2.3 設(shè)備自身故障

排除參數(shù)設(shè)置、通訊類(lèi)故障外，還有可能遇到設(shè)備自身故障，比如電機(jī)絕緣損壞、變頻器逆變電路損壞可能造成過(guò)流故障；變頻器內(nèi)風(fēng)機(jī)故障可能導(dǎo)致超溫報(bào)警及停機(jī)故障等。此類(lèi)故障只能更換相應(yīng)設(shè)備及配件方能解決。

3 運(yùn)行期故障類(lèi)型及處理

變頻器通過(guò)前期安裝、調(diào)試及試運(yùn)期的故障排除，在正式運(yùn)行期故障率較低，其故障類(lèi)型主要包括：

3.1 環(huán)境類(lèi)故障

變頻器屬于高精密儀器，對(duì)環(huán)境要求較高，受使用環(huán)境的變化，如溫度、濕度、煙霧等的影響，可能會(huì)造成異響、超溫、設(shè)備損壞等故障。因此應(yīng)定期吹掃，并通過(guò)目視檢查變壓器、端子、電路板、導(dǎo)線(xiàn)等。

3.2 外部電網(wǎng)類(lèi)故障

由于外部高壓電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，易造成此類(lèi)故障，主要表現(xiàn)為過(guò)壓或欠壓故障，且無(wú)過(guò)壓或欠壓報(bào)警而直接發(fā)送保護(hù)跳閘信號(hào)。此類(lèi)故障應(yīng)對(duì)措施有：

（1）在變頻柜高壓側(cè)（即變電所10 kV側(cè)）投入電容補(bǔ)償裝置，利用電容電壓不能突變的特性，限制變頻柜高壓的突變。

（2）調(diào)整高壓變頻柜勵(lì)磁變壓器高壓側(cè)電壓等級(jí)。

（3）上調(diào)或下調(diào)變電所主變電壓。

4 結(jié)束語(yǔ)

變頻器作為一種常用的、復(fù)雜的電力設(shè)備，其故障診斷越來(lái)越受到運(yùn)行單位的重視。本文對(duì)變頻器安裝、調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，可為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理其他類(lèi)似高壓變頻器故障問(wèn)題提供借鑒。

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Fault Analysis and Treatment ofHigh Voltage FrequencyConverter

LiYuanhong，Wang Yasheng
Xinjiang Petroleum Engineering Construction Co.，Ltd.，Karamay 834000，China

This paper takes the 10 kV high voltage frequency conversion cabinet at the oil transfer station in a certain oilfield for example to analyze types and reasons of the faults occurred in the frequency converter in the courses of installation，commissioning and operation，and puts forward corresponding improvement measures.It can provide reference for finding and treating faults of other similar high voltage frequency converters.

high voltage frequency converter；fault analysis；treatment

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.01.023

李原紅（1981-），男，河南上蔡人，工程師，2002年畢業(yè)于西安航空技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校工業(yè)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事電氣安裝工作。

2014-06-21