高壓變頻器運行操作中易出現(xiàn)的問題及解決對策

李紅花

（山鋼股份萊蕪分公司檢修事業(yè)部，山東 濟南 271104）

高壓變頻器主要由移相變壓器、內部控制器以及功率單塊模塊三部分組成，隨著自動化與智能化水平的不斷提高，高壓變頻器在運行過程中能夠自動控制和調節(jié)風機與泵類的運轉速度，從而達到節(jié)能降耗的目的。據調查數據表明，高壓變頻器在工業(yè)生產中的實際應用最高可節(jié)能30%以上，這就使工業(yè)生產企業(yè)的經濟效益得到大幅提升。但是，針對高壓變頻器運行與操作過程中出現(xiàn)的各種問題，應當及時查找出問題源頭，并采取有效措施消除故障隱患，以體現(xiàn)高壓變頻器節(jié)能創(chuàng)收的最大化價值。

1 常見的運行操作問題與解決對策

1.1 溫度過高的原因分析與解決對策

高壓變頻器的溫度控制系統(tǒng)都安裝了自動報警裝置，一旦運行溫度超過限值，系統(tǒng)就會發(fā)生溫度過高預警，通常情況下，變壓器報警溫度限值為90℃，當變頻器系統(tǒng)超過90℃時，報警裝置將會發(fā)出預警信號，如果溫度達到130℃時，系統(tǒng)就會自動跳閘，以防止變頻系統(tǒng)燒損。因此，值班人員在巡視檢查過程中，可以利用測溫槍對變頻器外表面溫度進行測量，如果溫度過高，可以采取利用風機送風的方式，來降低變頻系統(tǒng)溫度，與此同時，打開門窗，為變頻器創(chuàng)造一個良好的通風環(huán)境[1]。

外界溫度過高以及變頻機組負荷量過大都容易引起變頻器溫度升高，變頻機組在運行過程中，常常處于高負荷運轉狀態(tài)，此時，變頻器的頻率也逐漸接近50Hz的峰值，尤其是循環(huán)水泵以及引風機變頻器，當運轉負荷達到峰值時，變頻器系統(tǒng)溫度就會不斷攀升，在這種情況下，操作人員需要及時向變頻器內部輸送足夠的風量，同時加大空調的制冷量，以降低變頻器溫度。此外，當夏天到來時，外界溫度過高，變頻器受其影響，運行溫度也會陡然上升，如果溫度超過限值，就會燒毀內部元器件，尤其是CPU主板等關鍵組件，因此，操作人員應當時時關注變頻器室的溫度變化情況，適當增加溫度測點，一旦發(fā)現(xiàn)變頻器系統(tǒng)溫度異常，及時采取通風降溫措施。

1.2 刀閘質量問題的解決對策

刀閘是控制變頻器通斷電的主要裝置，一旦出現(xiàn)質量缺陷問題，將嚴重影響刀閘的閉合度，而導致變頻器運轉過程中斷。為了有效解決這一問題，在選購刀閘裝置時，應當指派專業(yè)技術人員對刀閘質量進行全面檢查與驗收，選擇動靜閘片結合面積大、內部結構穩(wěn)定、不易發(fā)熱的刀閘產品，并且實際操作過程中，隨時隨地觀察刀閘的閉合、卡頓、跑偏等情況，如果發(fā)現(xiàn)刀閘出現(xiàn)故障，應當及時予以檢修和更換。

1.3 電源問題的解決對策

高壓變頻器的側電源電壓為6kv，通常情況下，側電源不會出現(xiàn)故障，而變頻器的兩路控制電源與冷卻器電源極易出現(xiàn)斷路等問題，因此，操作人員在切斷變頻器電源時，應當嚴格遵循“先斷高壓電，后斷控制電”的順序，在控制電源切斷之前，首先應當關閉主控界面的計算機，這樣能夠防止因直接切斷電源而給計算機造成的破壞。另外，控制電源與UPS電源開關應當同時關閉，否則，UPS就會出現(xiàn)過度放電的情況，而燒毀內部元器件。對于冷卻風機的兩路電源，在變頻器自動啟停過程中可以同步切斷，而無需人工操作的介入，這種智能控制方式節(jié)省了大量操作時間，提高了生產作業(yè)效率。

1.4 功能模塊問題的解決對策

高壓變頻系統(tǒng)當中存在大量的功能性模塊，比如溫度控制模塊、過流保護模塊、低電壓保護模塊等，當這些功能模塊出現(xiàn)運行故障后，變頻器的某一項功能就會喪失，而影響正常的生產作業(yè)工序。如果變頻器主界面出現(xiàn)旁路運行的提示，故障信息的子界面就會顯示出具體的故障類型，比欠壓旁路、缺相旁路、過熱旁路等。當主界面出現(xiàn)這一提示后，操作人員需要及時進行降額運行，當變頻系統(tǒng)完全處于停運狀態(tài)時，應當更換備份模塊，并再次通電運行，觀察主界面的提示信息。由于高壓變頻系統(tǒng)安裝了單元模塊的故障旁路，一旦旁路發(fā)出報警信號，對變頻系統(tǒng)的正常運行不會產生影響，但是，如果三個以上的單元模塊出現(xiàn)運行故障，系統(tǒng)就會出現(xiàn)跳閘停運現(xiàn)象。

為了降低功能模塊的故障發(fā)生幾率，技術人員需要對變頻器的各項運行參數進行檢查，對運行效果進行現(xiàn)場試驗，使變頻器能夠自動切換至工頻運行，以提高變頻器運行的安全可靠性。操作人員在操作與檢查過程中，一旦發(fā)現(xiàn)功能模塊出現(xiàn)故障，并且發(fā)出報警信號，需要第一時間將變頻器轉換到工頻運行。一般來說，變頻器裝置的理論使用壽命大概為10年，而通過實際運行數據顯示，多數變頻器在運行5年以后，均會出現(xiàn)各種不同運行故障，因此，技術人員應當嚴格掌控變頻器的試驗與維修周期，如果內部的功能模塊無法修復時，應當及時淘汰變頻裝置，以減少企業(yè)的經濟損失[2]。

1.5 啟動與復位問題的解決對策

操作人員在啟動變頻器時，當主開關接通電源后，應當給變頻器預留出足夠的自檢時間，然后再啟動變頻器。

在運行過程中，變頻器的內部控制模塊可以隨著運行時間的增加，而增加自檢時間，這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)運行故障。如果變頻器出現(xiàn)過壓或者過流跳閘等問題，操作人員可以重新設定系統(tǒng)運行的增減速時間，使變頻器速率能夠始終保持在正常運行參數區(qū)間。

此外，變頻器在運行過程中一旦出現(xiàn)跳閘情況，系統(tǒng)會第一時間發(fā)出報警信號，系統(tǒng)報警通常包括“真報”與“誤報”兩種情形，當變頻器確實存在故障，變頻器運行將自動切換至工頻運行狀態(tài)，或者出現(xiàn)系統(tǒng)停運。當變頻器的報警系統(tǒng)出現(xiàn)“誤報”時，操作人員需要按動復位鍵重新啟動變頻器，需要注意的是：在變頻器正常運行期間，操作人員不得隨意按動復位鍵，這樣會導致變頻器跳閘，而縮短變頻器的使用壽命。

2 高壓變頻器的日常檢查維護策略

為了降低變頻器的運行風險，延長變頻器的使用壽命，將變頻器出現(xiàn)故障的幾率降到最低點，操作人員應當制訂針對性強、實效性好的日常維護保養(yǎng)計劃，并在日常檢查過程中，及時查找出變頻器運行與操作問題的根源，采取有效措施排除故障隱患，使變頻器保持正常的運轉狀態(tài)。

2.1 加大環(huán)境檢查頻次

變頻器裝置所處的運行環(huán)境與正常運行狀態(tài)有著直接關聯(lián)，因此，操作人員應當確定影響變頻器正常運行的各種環(huán)境因素，比如灰塵、油污、濕度、溫度、振動等指標，在制訂檢查計劃時，應當加大環(huán)境指標的檢查頻次，尤其對變頻器運行環(huán)境的溫度與濕度指標，必須予以高度重視，當發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度低于0℃或者高于40℃，空氣濕度超過85%，必須采取升溫、降溫、除濕等措施，以改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，延長變頻器的使用壽命。

2.2 高壓變頻器構件的日常檢查維修策略

在檢查移相變壓器時，主要通過目視的方法，觀察變壓器出線關是否擰緊，線束本身是否存在灼傷痕跡，溫度是否超過限值，同時對移相變壓器的內部清潔情況進行仔細檢查，如果發(fā)現(xiàn)內部堆積灰塵或者存在雜物，應當及時予以清理，對移相變壓器的檢查頻次可以結合變頻器的實際運行狀況進行。

在檢查變頻器外部框架結構時，操作人員通過目測與聽聲的方式進行，檢查主體框架是否存在異常響動，螺栓等緊固件是否松動。在檢查導線時，主要檢查指標包括導線是否過熱、變形，絕緣層是否破損，如果發(fā)現(xiàn)導線過熱，應及時確定過熱原因，同時采取降溫措施。在檢查電路板時，主要檢查指標包括連接器與螺絲是否松動，電路板是否存在異味，板體表面是否存在裂紋或者破損現(xiàn)象，當裂紋或者破損較為嚴重時，必須由專業(yè)的維修機構負責處理。

3 結語

高壓變頻器的出現(xiàn)不僅解決了工業(yè)生產當中的節(jié)能問題，而且也提高了生產作業(yè)效率，因此，工業(yè)生產企業(yè)應當高度重視高壓變頻器運行與操作過程中出現(xiàn)的各種問題，通過采取精準高效的維修與處理措施，延長變頻器的使用壽命，繼而為工業(yè)生產提供強大的動力保障，促進企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。