煤爐排粉風(fēng)機(jī)變頻器的使用問(wèn)題及對(duì)策分析

管興恩

摘 要：變頻器主要通過(guò)改變電源的頻率改變電壓，達(dá)到節(jié)能和調(diào)速的目的。變頻調(diào)速在公司得到了非常廣泛的應(yīng)用，所以對(duì)變頻器日常出現(xiàn)的問(wèn)題認(rèn)識(shí)和解決非常重要。本文就是針對(duì)其使用和存在干擾的問(wèn)題進(jìn)行分析探討，找到解決方法，保證其平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變頻器；干擾；問(wèn)題；對(duì)策分析

0 引言

公用工程作業(yè)部3臺(tái)130t/h燃煤煤爐6臺(tái)排粉風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為160kW，將軟起更新為施耐德ATV61變頻器。變頻器通過(guò)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)煤爐系統(tǒng)風(fēng)量，不僅調(diào)整平滑 、范圍大、效率高、啟動(dòng)電流小、運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯，但在變頻器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中也存在問(wèn)題一直影響煤爐的平穩(wěn)運(yùn)行和設(shè)備安全，現(xiàn)將實(shí)際運(yùn)行中的問(wèn)題及處理對(duì)策進(jìn)行歸納分析，更好指導(dǎo)今后變頻器的運(yùn)行和維護(hù)。

1 變頻器運(yùn)行過(guò)程中問(wèn)題簡(jiǎn)述

①運(yùn)行過(guò)程中，3#爐2#排粉風(fēng)機(jī)變頻器輸出電壓、電流波動(dòng)不穩(wěn)，運(yùn)行電機(jī)電流波動(dòng)范圍從70-180A，造成排風(fēng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)、煤爐爐膛負(fù)壓不穩(wěn)，影響煤爐安全平穩(wěn)運(yùn)行。②運(yùn)行過(guò)程中，6臺(tái)變頻器的給定頻率小幅波動(dòng)頻繁，造成輸出頻率總在自動(dòng)跟蹤調(diào)整，電機(jī)處于加速過(guò)程，運(yùn)行不平穩(wěn)，對(duì)變頻器和機(jī)組的性能都有影響。③運(yùn)行過(guò)程中，6臺(tái)變頻器都出現(xiàn)過(guò)自停，重新啟動(dòng)后運(yùn)行正常，且能長(zhǎng)期運(yùn)行。④運(yùn)行過(guò)程中，變頻器的控制、整流部分散熱器故障報(bào)警、電機(jī)過(guò)載報(bào)警及變頻器故障報(bào)警不能及時(shí)處理，由于煤爐操作人員遠(yuǎn)程停運(yùn)排粉風(fēng)機(jī)而被強(qiáng)制復(fù)位，造成散熱器風(fēng)扇軸承損壞，電機(jī)引出線焊錫融化。

1#煤爐1#排粉風(fēng)機(jī)變頻器過(guò)熱故障報(bào)警停運(yùn)，但操作人員對(duì)遠(yuǎn)程停運(yùn)，使變頻器失電，故障復(fù)位，故障記錄也丟失，電氣運(yùn)行人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表對(duì)負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)，未有短路、接地現(xiàn)象；盤(pán)車靈活、無(wú)卡澀情況；檢查機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、振動(dòng)均正常，啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后油停運(yùn)，操作人員有復(fù)位，檢查無(wú)故障，但是重新啟動(dòng)后運(yùn)行時(shí)間間隔越來(lái)越短，最后變頻器再次運(yùn)行，大約運(yùn)行5min以后，變頻器控制面板顯示故障代碼，我們對(duì)負(fù)載再次檢查正常，打開(kāi)變頻器檢查變頻器散熱風(fēng)扇卡澀，風(fēng)扇軸承已損壞，還好處理及時(shí)未造成變頻器燒損。

2#煤爐2#排粉風(fēng)機(jī)電機(jī)引出線焊錫融化，由于電機(jī)接線柱滑絲造成電機(jī)接線不緊固，電機(jī)運(yùn)行電流增大，變頻器保護(hù)動(dòng)作停運(yùn)，由于煤爐操作人員遠(yuǎn)程停運(yùn)排粉風(fēng)機(jī)而被強(qiáng)制復(fù)位，電氣運(yùn)行人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表對(duì)負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)，未有短路、接地現(xiàn)象；盤(pán)車靈活、無(wú)卡色情況；檢查機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、振動(dòng)均正常，啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后油停運(yùn)，操作人員有復(fù)位，檢查無(wú)故障，最終C相完全熔斷，電機(jī)缺相啟動(dòng)不起來(lái)，檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線柱開(kāi)焊。

2 原因分析

2.1 3#爐1#、2#排粉風(fēng)機(jī)DCS來(lái)4-20mA調(diào)速控制電纜的屏蔽層沒(méi)有接地，3#爐2#排粉風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)線電纜鋼鎧通過(guò)銅辮在變頻器柜內(nèi)單端接地，變頻柜整體接地不好，使得銅辮對(duì)外殼放電，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量外殼對(duì)系統(tǒng)PE電壓為45V，使得變頻器信號(hào)零點(diǎn)（com）漂移，造成變頻器輸出波動(dòng)，造成煤爐系統(tǒng)爐膛壓力波動(dòng)。

2.2 變頻器參數(shù)設(shè)置不合理，電機(jī)輸入的額定參數(shù)不全，變頻器調(diào)試完成后未完成變頻器自整定，變頻器里就沒(méi)有建立有針對(duì)性的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，造成對(duì)變頻器調(diào)整時(shí)不穩(wěn)定。

2.3 變頻器自停，主要因?yàn)橹虚g繼電器波動(dòng)，1#、2#爐1#、2#排粉風(fēng)機(jī)的柜內(nèi)零線（N相）沒(méi)有和進(jìn)線電源的零線（N相）相連，使啟動(dòng)變頻器的中間繼電器電壓波動(dòng)，輔助觸點(diǎn)抖動(dòng)，同時(shí)由于220V中間繼電器220V電源和變頻器的控制、信號(hào)電纜在一個(gè)線槽內(nèi)部線，存在相互干擾，造成變頻器自停。

2.4 變頻器接線存在缺陷，DCS通過(guò)控制變頻器進(jìn)行電源空氣斷路器（QF）來(lái)控制機(jī)組啟停，同時(shí)變頻器的控制和啟動(dòng)24V電源又取自變頻器自身，存在變頻器故障時(shí)操作人員停運(yùn)機(jī)組使得變頻器失電，報(bào)警復(fù)位，不利于分析處理變頻器缺陷，同時(shí)變頻器停運(yùn)后立馬斷電，不理電子器件的散熱，影響變頻器的使用壽命。

3 對(duì)策研究及實(shí)施

3.1 將DCS來(lái)4-20mA調(diào)節(jié)信號(hào)電纜的屏蔽層全部在配電室變頻器柜單端接地可靠接地，保證接地阻值不大于4Ω，DCS端不接地，采用屏蔽信號(hào)電纜單端接地，以消除控制電纜和動(dòng)力電纜在同一橋架敷設(shè)的干擾。

3.2 動(dòng)力電纜的鋼鎧要可靠接地，且和配電室接地網(wǎng)相，零線（N相）引自系統(tǒng)配電柜的零線（N相），不能和電纜的屏蔽層在變頻器柜同時(shí)接地，即PEN線和零線分開(kāi)單獨(dú)接地。將動(dòng)力電纜的屏蔽線加封絕緣塑料管，防止外殼斷續(xù)觸碰，斷續(xù)釋放靜電，影響零電位穩(wěn)定，從而影響變頻器的運(yùn)行。

3.3 完善變頻器內(nèi)電機(jī)基本參數(shù)，完成變頻器自整定。自整定通過(guò)向電機(jī)注入額定電流（電機(jī)不轉(zhuǎn)），測(cè)定定子電阻，用于自動(dòng)設(shè)置定子電壓補(bǔ)償IR自整定其實(shí)是輸入該應(yīng)用的實(shí)際條件，使變頻器的運(yùn)行更貼近實(shí)際情況，從而得以優(yōu)化。設(shè)定變頻器的最低運(yùn)行頻率，由于我們的電動(dòng)機(jī)都是普通的電動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)時(shí)間低頻運(yùn)行，轉(zhuǎn)速過(guò)低，風(fēng)量不足，造成電機(jī)過(guò)熱，產(chǎn)生過(guò)流。

3.4 針對(duì)現(xiàn)有安裝場(chǎng)所，取消變頻器的上電自啟，DCS增加變頻器啟停節(jié)點(diǎn)，工藝需要起停機(jī)組時(shí)，通過(guò)DCS給出啟動(dòng)信號(hào)和調(diào)節(jié)信號(hào)控制變頻器，取消現(xiàn)有控制柜的中間繼電器，消除由于振動(dòng)引起的中間繼電器接點(diǎn)抖動(dòng)，引起變頻器停運(yùn)，影響變頻器運(yùn)行。

4 實(shí)施效果

4.1 通過(guò)對(duì)變頻器參數(shù)優(yōu)化，使得變頻器運(yùn)行穩(wěn)定提高，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，通過(guò)對(duì)3#爐2#排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)線電纜鋼鎧接地處理，完善信號(hào)電纜屏蔽層接地，使得變頻器給定頻率和輸出頻率穩(wěn)定，電機(jī)波動(dòng)電流控制在5-8A，有效解決了變頻器運(yùn)行波動(dòng)的問(wèn)題。

4.2 將來(lái)通過(guò)改變變頻器的DCS控制接線方式，可以有效解決了變頻器運(yùn)行過(guò)程自停故障、變頻器自身故障報(bào)警不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，使得設(shè)備缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大而損壞設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)煤爐排粉風(fēng)機(jī)變頻器的控制方式研究、變頻器波動(dòng)干擾源的查找和處理，提醒我們?cè)诮窈蠊ぷ髦幸獙?duì)變頻器的控制信號(hào)干擾引起足夠的重視，從設(shè)計(jì)和施工就將強(qiáng)電和弱電分開(kāi)走線，電力接地和信號(hào)接地可靠，采取正確的接地方式。

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