高壓變頻器基本原理及應(yīng)用

王小虎 王博(中石油東部管道有限公司甘陜管理處,甘肅 慶陽 744517)

1 什么是變頻器

變頻器目的便是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行，主要通過把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，完全實(shí)現(xiàn)對主電路的控制，將整個電路的交流電轉(zhuǎn)換成為直流電，在其中直流電對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。就比較需要大量運(yùn)算的變頻器而言如何控制，需要一些相應(yīng)的電路以及進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。

2 變頻器故障類型及處理

2.1 安裝類故障類型及處理

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。變頻器各盤柜應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范安裝，避免出現(xiàn)安裝類故障，否則易出現(xiàn)如下安裝類故障：

（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高。

（2）接線不正確，易導(dǎo)致過壓或欠壓，嚴(yán)重時甚至?xí)p壞變頻器。因此，在安裝過程中必須由取得電工上崗證的合格電工進(jìn)行安裝，安裝過程必須嚴(yán)格按施工圖紙及廠家相關(guān)資料進(jìn)行。

2.2 調(diào)試期故障類型及處理

調(diào)試期是對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，故障類型有以下幾種。

2.3 參數(shù)設(shè)置類故障

（1）過流或過載故障。此類故障的出現(xiàn)，可能是由于變頻器加減速時間設(shè)置的問題，可適當(dāng)增加或減少設(shè)置的時間，即可避免。（2）過壓、過流頻繁報警。此類故障的出現(xiàn)，可能是由于電網(wǎng)波動較大，超出變頻器接受范圍，可將過壓、過流保護(hù)參數(shù)調(diào)高，或?qū)⒀訒r時間調(diào)長即可，但不應(yīng)超過變頻器說明書的規(guī)定。如果過壓報警仍出現(xiàn)，則應(yīng)調(diào)整高壓變頻柜勵磁變壓器高壓側(cè)電壓等級。

3 高壓變頻器的維護(hù)以及維護(hù)過程中的注意事項(xiàng)

在長期的實(shí)踐過程之中，變頻器很容易受到振動、粉塵、腐蝕性氣體、濕度的各個方面的影響。從而由此產(chǎn)生了一定程度的變化。因此，在變頻器的日常維護(hù)之中仔細(xì)的維護(hù)以及定期的檢查是不可或缺的。下面我們就具體介紹一下該如何維護(hù)和檢查：

在變頻器的連續(xù)運(yùn)行的過程之中，我們可以直接從外部的表征對于變頻器的運(yùn)行狀態(tài)做出觀察以及狀態(tài)判斷。在對于變頻器的檢查之中，定期的進(jìn)行一定的巡視以及對于異常的判斷是很有必要的。

注意事項(xiàng)：（1）全部判斷變頻器的相關(guān)的絕緣電阻是否在正常的范圍之內(nèi)，其中需要判斷用兆歐表對線路板進(jìn)行測量實(shí)不可取，否則會損壞線路板的電子元器件。（2）作定期檢查時，進(jìn)行一切的操作以及檢查之前需要將電源切斷，并且在確認(rèn)變頻器在電源操作的燈已經(jīng)熄滅之后，然后再等待4min變頻器的容量越大，等待時間越長，最長為15min）使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬用表確認(rèn)電容器放電完后，再進(jìn)行操作。（3）變頻器由于振動、溫度變化等影響，其中一些小的零件往往會出現(xiàn)不程度的松動，必要時候要將螺絲全部進(jìn)行加固。（4）逐一對輸入與輸出的電抗器以及鄰近的變壓器檢查狀態(tài)，其中包含是否有外表的變形、變色以及燒焦。（5）檢查冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否完好，如有問題則應(yīng)進(jìn)行更換。（6）將變頻器的R、S、T端子和電源端電纜斷開，U、V、W端子和電機(jī)端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護(hù)接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時應(yīng)大于1MΩ。

變頻器的維修保養(yǎng)工作需要相關(guān)人員的理論知識、操作水平以及實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合融入，堅(jiān)持日常和定期對運(yùn)行的變頻器進(jìn)行檢查維修，從而發(fā)揮變頻器的更大的作用。變頻器本身也具有各種保護(hù)功能，如：負(fù)載側(cè)接地保護(hù)、電流限制、逆變器過熱、短路保護(hù)、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特別完善。了解這些功能對于正確使用變頻器以及查找故障是非常重要的。

4 結(jié)語

在目前的發(fā)展之中，在價格和技術(shù)方面高壓變頻器存在著一定的難以解決的問題。但是隨著相應(yīng)的電力以及電子技術(shù)和極速發(fā)展的變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，高壓變頻技術(shù)將會有著更好的發(fā)展前景。高壓變頻技術(shù)自身有著節(jié)能、省力易于構(gòu)成自控系統(tǒng)等顯著優(yōu)勢，所以不斷應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)也是能夠增加效益以及改造并且提升的一項(xiàng)技術(shù)，也是有著極大的經(jīng)濟(jì)效益的項(xiàng)目。此類技術(shù)的推廣可以為火力發(fā)電廠節(jié)能減耗、提高相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，從而使得上網(wǎng)電價的競爭力。

[1]趙爭菡,汪友華,凌躍勝等.大容量高頻變壓器繞組損耗的計算與分析[J].電工技術(shù)學(xué)報,2014,29(5):261-264,270.DOI:10.3969/j.issn.1000-6753.2014.05.034.

[2]顧春陽,李永東,鄭澤東等.多繞組高頻變壓器隔離式多電平變換器研究[J].電工技術(shù)學(xué)報,2014,29(8):97-102.DOI:10.3969/j.issn.1000-6753.2014.08.012.