低壓變頻器在石油化工生產中的應用技術分析

陳全軍 買提吐爾遜?若孜 劉健

摘要：本文結合筆者多年實際工程經驗，分析了低壓變頻器的特點及應用，并對采用變頻器必要性、低壓變頻器的運行維護、日常維護的變頻器措施和方法、合理選擇變頻器的容量進行了具體的闡述。

關鍵詞：低壓變頻器、維護、必要性

交流變頻器的主要用途是對交流電動機實現(xiàn)無級調速。具有凋速范圍寬、功能齊全、性能可靠、通用性強、操作靈活、使用簡便等優(yōu)點，被各行各業(yè)廣泛采用并大力推廣。在石油化工企業(yè)中，安裝變頻調速器不儀可以保證生產系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安令性，還具有顯著的節(jié)能效果。本文主要介紹變頻誦速器在石油化工企業(yè)中的應用。

一、低壓變頻器的特點及應用

由于低壓變頻器具有調速范圍廣、調速范圍寬、運行效率高、操作方便、易于與其他設備的接口相連等一系列的優(yōu)點在各行各業(yè)中得以廣泛的應用，具有非常穩(wěn)定的性能，使用上優(yōu)于直流調速系統(tǒng)。另外，變頻器體積較小、而且低噪音，所以在三相異步電動機上應用具有成本低、易維護的特點，不僅有效的降低了成本，同時也使工藝得以簡化。對于變頻器的應用，通?？梢杂行У奶岣邌挝簧a率、提高設備自動化水平、產品質量及有效的使生活環(huán)境得以改善等。同時由于低壓變頻器的使用，可以有效的節(jié)約能源，并使企業(yè)的生產成本得以有效的降低。

低壓變頻器簡化了工藝、實現(xiàn)了能源的節(jié)約和對環(huán)境保護的需要，所以在當前全球能源緊張、環(huán)境日益惡劣的情況下，低壓變頻器具有越來越廣泛的應用前景，對國家和企業(yè)實現(xiàn)能源戰(zhàn)略及促進經濟和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展具有十分重要的意義。長期以來，我國的工業(yè)上都采用直流電動機來提供動力，由于直流電動機設備較為龐大，不僅價格較為昂貴，同時還需要占有較大的空間。隨著變頻器的應用，交流電動機逐漸取代了直流電動機，不僅使企業(yè)節(jié)省了空間，同時在安裝上節(jié)省了大量的人力和物力，有效的降低了成本。另外，直流調速系統(tǒng)由于技術上性較為復雜，所以在應用過程中需要勵磁電流和轉矩電流來進行調節(jié)，同時在運行時，各種閉環(huán)控制系統(tǒng)也相互存在著較大的影響，因此在操作和維護上都存在著一定的難度。但變頻器很好的解決了這些問題，在應用變頻器時只需設置好參數(shù)，即可對其設備的運行及故障情況進行有效的控制及監(jiān)視，同時還可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并實現(xiàn)集散控制系統(tǒng)的組建。

二、石油化工生產采用變頻器必要性

石油化企業(yè)生產過程中，流量、液面、壓力等參數(shù)隨工況的改變而改變，以前只能采用控制閥門或擋板開度的方法來改變，即人為增減阻力來實現(xiàn)，電力損耗非常大，石化企業(yè)85%以上的電力消耗在交流電動機上，交流電動機拖動泵類、風機類負載又占大多數(shù)，而泵類、風機類負載的節(jié)電潛力是非常大的。將變頻調速器安裝在裝置變電所內，由它給原有的交流鼠籠電動機供電，毋需改變原有的機泵管線和基礎，安裝方便、操作簡便，只需轉動擅：板旋鈕，就能調頻變速，可以直接觀察所需頻率（轉速），也可遙控、遠距離、隔墻操作，并能在線無級調速和顯示故障。變頻凋速器內部有12位或32位中央處理器，能快速檢測和保護。它的保護功能齊全，保護的反應速度和精確度均比常規(guī)電氣保護提高。敬采用變頻器后，對電動機的保護更完善了，有利于電動機的安全運行。變頻調速器還可以在任何外界環(huán)境下工作（如腐蝕性氣體，爆炸危險環(huán)境等），所以在石化企業(yè)中廣泛應用變頻調速器是可行的。

采用變頻器可以使各種T況下機泵的電耗降至最低。若流量降低，節(jié)電率則會大幅度增加.況且變頻調速器的性能價格比總的呈F降趨勢，其容量又在進一步大型化、高壓化。所以，在石化企業(yè)全面推廣變頻調速器是必要的。

三、低壓變頻器的常見故障與處理

第一，啟動困難甚至無法啟動，出現(xiàn)該故障的原因可以是由于負載轉動慣量過大或者阻轉矩過大?？梢圆捎靡韵路椒ㄌ幚恚簩⑵鹗碱l率適當?shù)奶岣?；確定合理的轉矩提升值；減少載波頻率值；對啟動方式進行調整，由空載或者輕載啟動代替帶載啟動；檢查保護設置是否正確。

第二，過壓跳閘，出現(xiàn)該問題的主要原因可能是由于電源電壓過高，或者所設定的降速時間過短。要檢查是否有再生制動的放電單元，運行狀態(tài)是否正常。

第三，欠壓跳閘，可能是由于電源電壓過低、電源缺相或者整流橋出現(xiàn)故障，經過檢查確定故障原因予以排除。

第四，過載，該故障是低壓變頻器跳動比較頻繁故障之一，由于馬達的過載能力比較強，因此如果低壓變頻器參數(shù)表的電機參數(shù)設置合理，通常不會出現(xiàn)馬達過載的問題；而低壓變頻器自身的過載能力相對較差，因此容易發(fā)生過載報警，要對發(fā)生過載時的負載壓力、流量變化等情況進行仔細檢查，然后檢查變頻器的內部電流檢測回路是否處于正常狀態(tài)。

四、日常維護的變頻器措施和方法

根據(jù)相關實驗證明，變頻器的使用壽命是和溫度有關的，所處環(huán)境溫度的升高會對變頻器的使用壽命有很大的損害。所以，在日常的使用時要定期對變頻器進行檢修?？梢詮囊韵路矫嬷郑?/p>

（1）根據(jù)變頻器所處的實際環(huán)境情況，對變頻器進行定期的檢查和維護。首先要保持變頻器的清潔，定期對其做防腐處理，并且

對局部出現(xiàn)放電現(xiàn)象進行及時的絕緣處理。其次，還要檢查變頻器的接線處，要定期對其進行緊固，防止松動后造成嚴重發(fā)熱現(xiàn)象

最后，全面檢查變頻器內部的運作線路，按時測定參數(shù)值，如果一旦發(fā)現(xiàn)有燒損或是參數(shù)有變動的器件應該及時更換。

（2）變電器內部的風扇轉動情況也是要注意的，應該按時進行檢查，看是否轉動依然靈活，如果發(fā)現(xiàn)轉動比較軸的時候應該及時更換。值得注意的是，變頻器在設計的時候已經考慮到使用老化后容量降低的問題，所以在檢修的時候，不必要馬上更換容量降低的電容。除此之外，還要經常對電源電壓進行檢查，從而盡力改善變頻器的使用環(huán)境以及負載波動大的情況，防止出現(xiàn)大的電流對變頻器造成不良影響。隨著經濟和社會的發(fā)展，變頻器的應用領域也在不斷的拓展，對變頻器要合理的應用，更要對其進行維護、維修，才能保證變頻器高效的運作，從而提高了整個運作系統(tǒng)的效率和性能。

五、合理選擇變頻器的容量

變頻調速器的價格相對于電動機來說是比較貴的，因此在保持安全可靠運行的前提F，合理地降低變頻調速器的容量.對節(jié)省費用是很必要的。一般變頻調速器生產廠家要求選用變頻器功率應大于或等于電動機額定功率的1.1倍。從設計角度結合文踐中測得的自關數(shù)據(jù)顯不，這一規(guī)定不符合石化企、IP的具體情況，留有的余量太大。

石化企業(yè)生產裝置的許多機泵原設汁的裕量就較大，用調節(jié)閥控制時電動機的負荷率就不高，采用變頻漏速器后，調節(jié)閥兩端的壓差損失可節(jié)省下來，機泵消耗功率將變得更小，變頻調速器的容量可不按電動機的額定功率來選擇。選擇方法應以生產裝置各機泵的實際運行情況為基礎，進行計算和分析來決定變頻凋速器的容量。選用的變頻

器容量也不能比所帶的電動機小得太多，因為電動機本身的空載電流較大，變頻調速器的容量一般不得小于電動機容量的65%。

六、結論

目前，隨著工業(yè)發(fā)展的速度不斷的加快，同時在科學技術快速發(fā)展的帶動下，變頻器也在各個領域得以廣泛的普及應用，所以在使用中，要根據(jù)自身運用的實際情況，進行合理的選擇和應用，同時還要進行變頻低壓變頻器的調校與維護分析，這樣不僅有利于提高變頻器的調校與維護水平，而目有利于保證變頻器的安全、可靠運行，提升企業(yè)的生產效益，促進企業(yè)的發(fā)展與進步，具有積極的作用和意義。

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陳全軍

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新疆烏魯木齊市米東區(qū)烏石化公司煉油廠。