690V變頻器的故障處理或控制方法

鄭建峰（中海石油（中國(guó)）有限公司番禺作業(yè)公司，廣東　深圳　518067）

690V變頻器的故障處理或控制方法

鄭建峰
（中海石油（中國(guó)）有限公司番禺作業(yè)公司，廣東深圳518067）

本文首先針對(duì)南海海上平臺(tái)690V變頻器在使用過(guò)程中的故障類型及其控制方法進(jìn)行了分析，接著舉出實(shí)際中的故障案例，最后指出變頻器的使用及維護(hù)方法。

690V變頻器；故障；控制

0　導(dǎo)言

在我國(guó)南海海域，石油的開(kāi)發(fā)發(fā)展迅猛，海上平臺(tái)建設(shè)更是十分重要，比如軟啟動(dòng)器、變頻器、不間斷電源等，這些海上平臺(tái)建設(shè)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，都是以電力電子器件為主要元器件。電力系統(tǒng)中的諧波含量隨之增加，在海上石油平臺(tái)的電力系統(tǒng)中，電壓和電流的波形容易產(chǎn)生畸變偏離正弦波形，會(huì)導(dǎo)致電能的質(zhì)量下降，以及受到諧波的影響，從而會(huì)造成平臺(tái)電力系統(tǒng)、通訊設(shè)備及用電設(shè)備的正常工作。海上石油平臺(tái)中潛油電機(jī)一般使用690V變頻器，其具有精度高、調(diào)速范圍寬、系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)。此變頻器主要采用單機(jī)傳動(dòng)和復(fù)雜的負(fù)載分配，可同時(shí)采用多種現(xiàn)場(chǎng)總線，帶有可插拔端子的可擴(kuò)展I/O，控制回路可通過(guò)外部電源供電，有多種其它應(yīng)用宏可選，可連接PC 的RS232端子。

1　690V變頻器的主要故障因素和控制方法

（1）電磁感應(yīng)的外部干擾。有時(shí)候變頻器不正常運(yùn)行或停機(jī)，甚至被損壞，是因?yàn)樽冾l器周圍的干擾源，通過(guò)電源線、輻射會(huì)侵入到內(nèi)部，從而會(huì)造成回路控制不正常。因?yàn)樘岣咦陨砜垢蓴_能力的投入費(fèi)用很高，所以在外部采取噪聲抑制措施更好，從而消除干擾源。一般的控制方法有：把Rc吸收器這種防沖擊電壓的吸收設(shè)備加在變頻器周圍所有接觸器、繼電器的控制線圈上；讓控制回路和主線路分離，使得配線距離縮短，使用恰當(dāng)?shù)闹欣^方式來(lái)控制，避免線路按指定的采用屏蔽線回路的時(shí)候變得較長(zhǎng)；不要跟電焊、動(dòng)力按地混合使用，必須要按照要求安裝變頻器的接地端子；為了防止電源進(jìn)線受到干擾，應(yīng)該把噪聲濾波器安裝在變頻器的輸入端上。

（2）安裝環(huán)境影響及控制方法。屬于電子器件裝置的690V變頻器，對(duì)于使用環(huán)境及安裝都有特殊的規(guī)定。因?yàn)椴皇撬袟l件都能滿足，所以在比如海上平臺(tái)這樣的特殊位置，可以盡量考慮相應(yīng)的措施來(lái)抑制：首先，在海上平臺(tái)上振動(dòng)引起沖擊較大的部位，可以采用橡膠來(lái)進(jìn)行避振，避免振動(dòng)對(duì)電子器件造成機(jī)械損傷；可以采用封閉式結(jié)構(gòu)的控制板，并且做好防腐處理，防止由于海上的潮濕、腐蝕性氣體對(duì)電子器件銹蝕、接觸不好而造成短路；應(yīng)保證在安裝時(shí)不被日曬及低溫環(huán)境影響，否則會(huì)減短電子器件尤其是半導(dǎo)體器件的壽命。

（3）電源異常故障及控制方法。690V變頻器的電源異常主要有如下幾種：輸電線路中的風(fēng)、雪、雷擊；缺相、低電壓、停電等；還有在同一供電系統(tǒng)內(nèi)，容易發(fā)生相間短路和對(duì)地短路。特別是海上平臺(tái)風(fēng)雨和雷擊較頻繁的時(shí)候，所以要注意運(yùn)用一些可靠的控制方法：使得變頻器供電系統(tǒng)分開(kāi)，從而降低相互之間的影響，防止一旦有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，在使用中所造成的電壓減弱；此外要先參照負(fù)載電機(jī)降速的比例，特別是對(duì)規(guī)定瞬間停電仍然繼續(xù)工作的部分，外部控制回路及變頻器可使用瞬停再補(bǔ)償?shù)姆绞?，為了防止在加速中的過(guò)電流，在電壓恢復(fù)后，可以應(yīng)用速度追蹤和測(cè)速電機(jī)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。

2　變頻器故障案例及控制方法

（1）單元驅(qū)動(dòng)故障。變頻器在運(yùn)行中的單元驅(qū)動(dòng)故障，會(huì)導(dǎo)致電潛泵停運(yùn)，給電潛泵的運(yùn)行造成影響，引起變頻器單元驅(qū)動(dòng)故障的原因主要有：1）單元檢測(cè)板短路；2）功率單元輸出端子短路；3）電機(jī)絕緣受損；4）負(fù)載存在故障。

（2）過(guò)流跳閘。690V變頻器在啟動(dòng)過(guò)程中多次發(fā)生過(guò)流跳閘，造成電潛泵無(wú)法啟動(dòng)。造成變頻器過(guò)流的原因主要有：1）啟動(dòng)頻率過(guò)高；2）電機(jī)堵轉(zhuǎn)；3）光纖未插緊；4）加速時(shí)間太短；5）霍爾元件工作不正常。

3　690V變頻器的正確使用及維護(hù)

（1）因690V變頻器內(nèi)部是大功率電子元件，易受到工作溫度的影響，最好工作溫度在40℃以下，只有當(dāng)產(chǎn)品溫度在規(guī)定的O～55℃時(shí)，才能保證元件的穩(wěn)定性。有時(shí)候變頻器內(nèi)部結(jié)露，導(dǎo)致絕緣性能會(huì)降低，嚴(yán)重時(shí)甚至造成短路，都是由于溫度太高造成，所以需根據(jù)元件要求，在箱中增加加熱器及干燥劑，或者使用空調(diào)及避免陽(yáng)光直接照射；（2）選用金屬的外殼，避免止電磁波的干擾，還有高頻電磁波對(duì)附近的儀表、儀器的影響。各個(gè)電氣元件相互的連線需使用屏蔽控制電纜并且要接地，從而屏蔽690V變頻器對(duì)儀表的干擾；（3）如果是裝有690V變頻器的控制柜，應(yīng)避開(kāi)這些非常容易產(chǎn)生電弧的電器件及漏磁通大的設(shè)備，同時(shí)盡量離開(kāi)大容量變壓器和電動(dòng)機(jī)控制電纜線路；（4）690V變頻器控制柜為了不至于受到機(jī)械沖擊及振動(dòng)時(shí)，造成電氣接觸不好。要離開(kāi)振動(dòng)源，控制柜的機(jī)械強(qiáng)度也要增強(qiáng)，容易產(chǎn)生振動(dòng)的元器件，可以使用抗震橡皮墊固定；（5）為了抑制噪聲能力、提高控制系統(tǒng)靈敏度的重要手段，690V變頻器必須要接地正確，接地端子E（G）接地電阻越小對(duì)變頻器越好，同時(shí)變頻器接地與動(dòng)力設(shè)備不能共地，接地點(diǎn)必須分開(kāi)；（6）過(guò)電壓保護(hù)在690V變頻器電源輸入端會(huì)產(chǎn)生作用，一旦作用在輸入端的高電壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，變頻器的輸入端會(huì)有損壞。為了避免變頻器產(chǎn)生過(guò)電壓，隨時(shí)要確保變頻器的額定電壓和輸入電壓的正確，不然后果會(huì)比較嚴(yán)重。在運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)定期進(jìn)行變頻器的維護(hù)及巡檢，從外部目視設(shè)備運(yùn)行狀況有沒(méi)有問(wèn)題，變頻器運(yùn)行參數(shù)通過(guò)專業(yè)人員從鍵盤(pán)的面板轉(zhuǎn)換鍵進(jìn)行查閱，比如電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電流、輸出電壓等，對(duì)日常變頻器運(yùn)行值范圍隨時(shí)掌握，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)及變頻器故障；（7）為減少變頻器故障的發(fā)生，最有效的方法是日常的檢查與維護(hù)，并且相關(guān)數(shù)據(jù)要有記錄，從而能分析對(duì)比，有異常出現(xiàn)時(shí)給予立即處理；測(cè)量散熱器及日常工作溫度，從而進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)。在日常工作中加強(qiáng)變頻器的維護(hù)，對(duì)變頻器定期清除灰塵，確保設(shè)備的潔凈，注意在清掃的時(shí)候留意變頻器內(nèi)有沒(méi)有異常發(fā)熱情況，同事把每一次的結(jié)果都備案記錄，方便下一次進(jìn)行比對(duì)。

4　結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，690V變頻器在海上平臺(tái)的工作中有較高要求，安裝及運(yùn)行環(huán)境應(yīng)滿足變頻器的要求，以確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；在日常工作中，應(yīng)加強(qiáng)點(diǎn)檢維護(hù)工作，減少變頻器運(yùn)行中的大負(fù)載波動(dòng)因素，提高設(shè)備利用率，保證其運(yùn)行效率，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，發(fā)揮在海上平臺(tái)電氣的真正作用。

［1］張雷.變頻器應(yīng)用中的故障分析及處理措施［J］.機(jī)電信息，2015（18）.

［2］張曼若.分析變頻器常規(guī)故障及解決措施［J］.科技博覽，2015（04）.

［3］盛樹(shù)馨，吳連榮.土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.252