高压变频器应用过程中的常见问题

高压变频器应用过程中的常见问题
发布时间：2021-10-11T07:42:59.714Z 来源：《福光技术》2021年15期作者：张少全[导读] 可分为通用变频器和高压变频器；按着嵌位方式，可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。

凌源钢铁股份有限公司辽宁省凌源市 122500摘要：高压变频器通过改变电源频率，来启动电机和进行无级调速，减小启动电流、消除对电气和机械的冲击，根据系统需求调节设备工艺参数，实现节能效果，简化工艺机械结构。

高压变频器虽能改变传动设备运行效果及提升运行效率，但在应用过程也存在一定的问
题，需对其进行分析并采取有效措施来改善这一状况。

关键词：高压变频器；应用；常见问题；措施
1高压变频器
1.1高压变频器的分类
高压变频器的种类繁多，其分类方法也多种多样。

按着中间环节有无直流部分，可分为交交变频器和交直交变频器；按着直流部分的性质，可分为电流型和电压型变频器；按着有无中间低压回路，可分为高高变频器和高低高变频器；按着输出电平数，可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器；按着电压等级和用途，可分为通用变频器和高压变频器；按着嵌位方式，可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。

1.2高压变频器的应用优势
在大功率电力设备上应用高压变频装置，通过变频器改变用电设备运行工况，使之贴近工艺需要，以此来提高设备效率，可以有效实现节能。

而且高压变频器在设计过程中，其本身具备的漏感和电容值呈现出最低状态，这样一来当设备内电能进行传输时，其所形成的高频脉冲信号在内部传输的过程中，由于漏感和分布电容值较低，将对设备所引起的浪涌电流值进行约束，进而降低整体损耗。

经过设备实际测量得出高压变频器所产生的节能效果可达到40%。

此外高压变频器在实际应用过程中，其内部的电容装置可以最大限度规避电动机对电力能源系统的无功指令，进而降低电能在电力设备传输过程中的损耗现象，以此提高设备实际应用性能。

2高压变频器应用过程中的常见问题2.1环境因素引发故障
高压变频装置是需要通过安装在电力设备中而彰显出其功能性价值，当设备在运行过程中所处的工作环境较为复杂时，则高压变频装置故障概率会显著增加。

例如：环境温、湿度过高，现场灰尘过多等，这些都会对设备运行安全造成严重影响，甚至导致设备故障、损坏。

2.2电气接线及硬件故障
高压变频器电路结构复杂、电气元件较多，发生的硬件故障主要有：光纤头松动积灰导致控制器与功率单元通讯中断，引发故障停机、功率单元控制错乱器件损坏等；高压过电压保护器性能下降内部击穿产生电弧损坏周边元件；移相变二次绕组引线接头接触不良发热烧断；功率单元整流逆变器件、储能电容击穿产生电弧导致功率单元故障。

以上故障现象均为严重故障，将会立即跳闸停机，故障电弧若不能快速切断对高压变频器损伤则是毁灭性的。

2.3参数设置及操作引起的故障
高压变频器参数设置项目繁多，设置不合理将影响后期带负荷运行，甚至出现故障停机。

如对电动机绕组阻抗参数设置偏小，高负荷运行时出现过载故障；加减速时间设置过短及启动频率下限值过低，高负荷运行时启动及加速过程出现过流故障、减速及停机过程出现过压故障，特别是负荷惯量大的设备；高压变频器具备120％过载能力，允许3s150％过载，达到200％过电流立即停机，保护定值设置偏低在工艺系统扰动时，常出现运行过流现象；变频器内部故障自动切工频功能参数设置不合理，变频自动切工频失败导致停机。

以上故障现象反映了高压变频器参数设置不合理。

高压变频器操作步骤较多须严格按照正确的步骤进行操作，实际应用中出现不少因人为失误引发故障及设备损坏的现象。

如运行中的给水泵高压变频器故障停机，因操作过程电源断路器、接触器、刀闸及启动（停止）指令操作顺序有误，耽误备用设备启动导致机组停机；设备启动前电机处于旋转状态俗称飞车现象，启动高压变频器过程报过流或过压故障，引风机为双台并列配置、当风门导叶关闭不严时受另一台运行的引风机风力反推影响产生反转现象。

3提升高压变频器应用质量的措施3.1改善运行环境条件
改善运行环境条件，主要可以从以下几点进行：一是合理设计安装变频器室送风排风管，将变频器散热排风通过风管直接排到室外，在各风机出口安装逆止阀，防止热量积于室内；安装新风送风装置及入口过滤器，通过风管分配给各变频器提高散热效果；做好变频器室密封，调整新风送风装置保持室内微正压运行，防止因负压吸入室外粉尘；定期清理各风口过滤网。

二是加装散热风机及温湿控制加热、改冷却风通路，在移相变压器三相绕组底部安装散热风机往上吹，提高有效散热风量；在移相变压器及功率单元柜内底部，安装温室控制加热装置，变频器停运时自动投入加热防止凝露；根据柜顶风机个数用绝缘板将功率单元进行分隔，在柜门冷风入口内侧安装绝缘导流板，减小变频器内部散热风短路，提高冷却风在功率单元内的流量及散热效果。

三是安装循环水冷却器，利用发电厂冷却水在变频器室内安装水冷却器，与空调组合，将送风装置新风进行冷却降低变频器运行环境温度，防止空调故障时保证变频器室温。

营造恒温、干燥、无尘运行环境且提高变频器散热效果。

3.2预防电气接线及硬件故障的发生
对高压变频器进行定期维护检修及清洁，检查紧固接线端子，清理光纤插头；根据电气预防性试验规范对高压设备进行试验，判断元件性能，及时更换，以排除隐患，过电压保护器更换选用无间隙过电压保护，有间隙过电压保护器外橡胶护套因密封不严造成阀片及间隙受潮引发击穿。

为防止弧光性故障剧烈，而燃烧毁坏高压变频器，需要在高压变频器薄弱元件处安装弧光传感器，一旦检测到故障，弧光能够在几个毫秒内发出保护动作指令，实现快速切断电源遏制电弧剧烈燃烧。

3.3合理设置参数及避免误操作
设备参数应准确，根据生产工艺及时探索调整高压变频器运行参数。

电动机参数必须实测或参考出厂参数设置；适当调高变频器启动频率下限运行值，在高负荷情况寻找加减速曲线规律，适当调整加减速时间，同时调小风机或水泵入口阀门，减小机械负荷波动；高压变频器过流过载保护参数，用于保护变频器本身器件，具有承受最大定值的能力，适当调高保护定值；对工艺系统重要负荷，设置变频故障自动切工频功能，高压厂用电系统具备工频直启容量，根据工艺系统能力适当调低切换频率条件。

提高自控程度精细化操作，通过DCS控制系统设计高压变频器停送电逻辑，实现一键操作，采集各步骤操作前必备的状态信号作为闭锁，防止误动作，一键停送电功能可减少人为操作疏忽，提高效率；采集高压变频器上备妥信号及停止信号，作为闭锁，DCS系统收到被妥信号方可发启动指令，同理DCS系统收到停止信号方可发停电指令；对于引风机因风门导叶关闭不严引起飞车情况，应避免另一台风机高速运行时启动停运风机，安排两台风机在同一时间段启动。

安装制动器防止风机被反推反转，安装制动器前实践证明，可通过工频直启拖入正传后，手动切换到工频运行。

4结束语
高压变频器在现实应用过程中会遇到各式各样的问题，必须结合现实情况来有针对性地分析和解决，并通过及时解决相关故障，有效的提高设备的可靠性。

参考文献
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