高压变频器运行操作中易出现的问题及解决对策

2020-12-20李红花

中国金属通报 2020年4期

李红花

（山钢股份莱芜分公司检修事业部，山东济南 271104）

高压变频器主要由移相变压器、内部控制器以及功率单块模块三部分组成，随着自动化与智能化水平的不断提高，高压变频器在运行过程中能够自动控制和调节风机与泵类的运转速度，从而达到节能降耗的目的。据调查数据表明，高压变频器在工业生产中的实际应用最高可节能30%以上，这就使工业生产企业的经济效益得到大幅提升。但是，针对高压变频器运行与操作过程中出现的各种问题，应当及时查找出问题源头，并采取有效措施消除故障隐患，以体现高压变频器节能创收的最大化价值。

1 常见的运行操作问题与解决对策

1.1 温度过高的原因分析与解决对策

高压变频器的温度控制系统都安装了自动报警装置，一旦运行温度超过限值，系统就会发生温度过高预警，通常情况下，变压器报警温度限值为90℃，当变频器系统超过90℃时，报警装置将会发出预警信号，如果温度达到130℃时，系统就会自动跳闸，以防止变频系统烧损。因此，值班人员在巡视检查过程中，可以利用测温枪对变频器外表面温度进行测量，如果温度过高，可以采取利用风机送风的方式，来降低变频系统温度，与此同时，打开门窗，为变频器创造一个良好的通风环境[1]。

外界温度过高以及变频机组负荷量过大都容易引起变频器温度升高，变频机组在运行过程中，常常处于高负荷运转状态，此时，变频器的频率也逐渐接近50Hz的峰值，尤其是循环水泵以及引风机变频器，当运转负荷达到峰值时，变频器系统温度就会不断攀升，在这种情况下，操作人员需要及时向变频器内部输送足够的风量，同时加大空调的制冷量，以降低变频器温度。此外，当夏天到来时，外界温度过高，变频器受其影响，运行温度也会陡然上升，如果温度超过限值，就会烧毁内部元器件，尤其是CPU主板等关键组件，因此，操作人员应当时时关注变频器室的温度变化情况，适当增加温度测点，一旦发现变频器系统温度异常，及时采取通风降温措施。

1.2 刀闸质量问题的解决对策

刀闸是控制变频器通断电的主要装置，一旦出现质量缺陷问题，将严重影响刀闸的闭合度，而导致变频器运转过程中断。为了有效解决这一问题，在选购刀闸装置时，应当指派专业技术人员对刀闸质量进行全面检查与验收，选择动静闸片结合面积大、内部结构稳定、不易发热的刀闸产品，并且实际操作过程中，随时随地观察刀闸的闭合、卡顿、跑偏等情况，如果发现刀闸出现故障，应当及时予以检修和更换。

1.3 电源问题的解决对策

高压变频器的侧电源电压为6kv，通常情况下，侧电源不会出现故障，而变频器的两路控制电源与冷却器电源极易出现断路等问题，因此，操作人员在切断变频器电源时，应当严格遵循“先断高压电，后断控制电”的顺序，在控制电源切断之前，首先应当关闭主控界面的计算机，这样能够防止因直接切断电源而给计算机造成的破坏。另外，控制电源与UPS电源开关应当同时关闭，否则，UPS就会出现过度放电的情况，而烧毁内部元器件。对于冷却风机的两路电源，在变频器自动启停过程中可以同步切断，而无需人工操作的介入，这种智能控制方式节省了大量操作时间，提高了生产作业效率。

1.4 功能模块问题的解决对策

高压变频系统当中存在大量的功能性模块，比如温度控制模块、过流保护模块、低电压保护模块等，当这些功能模块出现运行故障后，变频器的某一项功能就会丧失，而影响正常的生产作业工序。如果变频器主界面出现旁路运行的提示，故障信息的子界面就会显示出具体的故障类型，比欠压旁路、缺相旁路、过热旁路等。当主界面出现这一提示后，操作人员需要及时进行降额运行，当变频系统完全处于停运状态时，应当更换备份模块，并再次通电运行，观察主界面的提示信息。由于高压变频系统安装了单元模块的故障旁路，一旦旁路发出报警信号，对变频系统的正常运行不会产生影响，但是，如果三个以上的单元模块出现运行故障，系统就会出现跳闸停运现象。

为了降低功能模块的故障发生几率，技术人员需要对变频器的各项运行参数进行检查，对运行效果进行现场试验，使变频器能够自动切换至工频运行，以提高变频器运行的安全可靠性。操作人员在操作与检查过程中，一旦发现功能模块出现故障，并且发出报警信号，需要第一时间将变频器转换到工频运行。一般来说，变频器装置的理论使用寿命大概为10年，而通过实际运行数据显示，多数变频器在运行5年以后，均会出现各种不同运行故障，因此，技术人员应当严格掌控变频器的试验与维修周期，如果内部的功能模块无法修复时，应当及时淘汰变频装置，以减少企业的经济损失[2]。

1.5 启动与复位问题的解决对策

操作人员在启动变频器时，当主开关接通电源后，应当给变频器预留出足够的自检时间，然后再启动变频器。

在运行过程中，变频器的内部控制模块可以随着运行时间的增加，而增加自检时间，这样能够及时发现运行故障。如果变频器出现过压或者过流跳闸等问题，操作人员可以重新设定系统运行的增减速时间，使变频器速率能够始终保持在正常运行参数区间。

此外，变频器在运行过程中一旦出现跳闸情况，系统会第一时间发出报警信号，系统报警通常包括“真报”与“误报”两种情形，当变频器确实存在故障，变频器运行将自动切换至工频运行状态，或者出现系统停运。当变频器的报警系统出现“误报”时，操作人员需要按动复位键重新启动变频器，需要注意的是：在变频器正常运行期间，操作人员不得随意按动复位键，这样会导致变频器跳闸，而缩短变频器的使用寿命。

2 高压变频器的日常检查维护策略

为了降低变频器的运行风险，延长变频器的使用寿命，将变频器出现故障的几率降到最低点，操作人员应当制订针对性强、实效性好的日常维护保养计划，并在日常检查过程中，及时查找出变频器运行与操作问题的根源，采取有效措施排除故障隐患，使变频器保持正常的运转状态。

2.1 加大环境检查频次

变频器装置所处的运行环境与正常运行状态有着直接关联，因此，操作人员应当确定影响变频器正常运行的各种环境因素，比如灰尘、油污、湿度、温度、振动等指标，在制订检查计划时，应当加大环境指标的检查频次，尤其对变频器运行环境的温度与湿度指标，必须予以高度重视，当发现环境温度低于0℃或者高于40℃，空气湿度超过85%，必须采取升温、降温、除湿等措施，以改善现场作业环境，延长变频器的使用寿命。

2.2 高压变频器构件的日常检查维修策略

在检查移相变压器时，主要通过目视的方法，观察变压器出线关是否拧紧，线束本身是否存在灼伤痕迹，温度是否超过限值，同时对移相变压器的内部清洁情况进行仔细检查，如果发现内部堆积灰尘或者存在杂物，应当及时予以清理，对移相变压器的检查频次可以结合变频器的实际运行状况进行。

在检查变频器外部框架结构时，操作人员通过目测与听声的方式进行，检查主体框架是否存在异常响动，螺栓等紧固件是否松动。在检查导线时，主要检查指标包括导线是否过热、变形，绝缘层是否破损，如果发现导线过热，应及时确定过热原因，同时采取降温措施。在检查电路板时，主要检查指标包括连接器与螺丝是否松动，电路板是否存在异味，板体表面是否存在裂纹或者破损现象，当裂纹或者破损较为严重时，必须由专业的维修机构负责处理。