通過幾次事故淺談ABB ACS1000變頻器水冷系統(tǒng)的原理及維護(hù)

焦京才 趙新起 馬雄 徐波

摘 要:本文主要介紹了ABB ACS1000水冷變頻器的內(nèi)外水循環(huán)系統(tǒng)的原理、工作邏輯及日常維護(hù)。同時對發(fā)生的幾次停機故障進(jìn)行了分析并提出解決方法。

關(guān)鍵詞:變頻器ACS1000原理維護(hù)

中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0089-01

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,由于工藝流程的要求玩玩需要電機的轉(zhuǎn)速可調(diào),從已達(dá)到對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程的精確控制。現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)最常用的調(diào)速手段是交流變頻器。由于變頻器是交流-整流-逆變的過程,每個轉(zhuǎn)換過程都會發(fā)熱,特別是逆變的過程要產(chǎn)生大量的熱。功率較小的變頻器往往采用風(fēng)冷散熱,但大功率的就必須要用到水冷了。水冷散熱具有散熱效率高,且水冷變頻器還有噪音小的特點。本文主要談的是ABB ACS1000水冷變頻器的水冷系統(tǒng)。

1ACS1000水冷變頻器的水冷系統(tǒng)原理

ACS1000變頻器的水冷可以分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán),內(nèi)外循環(huán)之間有熱交換器,進(jìn)行熱能量交換。

1.1 外循環(huán)

所謂的外循環(huán)就是從外部接一套循環(huán)水系統(tǒng),把變頻器產(chǎn)生的熱量通過內(nèi)循環(huán)—熱交換器即時的交換出去。同時也把內(nèi)部熱空氣通過另外一個熱交換器帶出去。一般采用的是把廠內(nèi)循環(huán)水直接引入電纜間再從電纜間引入變頻柜。

如圖1所示,增加旁通閥主要是為了清洗過濾器時可以不用停機。

1.2 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)

內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是整套水冷系統(tǒng)的核心。其原理的是將變頻器運行時所產(chǎn)生的熱量及時的通過水傳導(dǎo)出去,由于水是導(dǎo)電體,所以必須要增加一套去除水中離子的裝置,使水的導(dǎo)電能力(電導(dǎo)率)降低到一個可以接受的范圍(低于0.7μS)。

其原理是通過水泵把向變頻的器的逆變、整流及電抗器內(nèi)部注入循環(huán)水,在通過熱交換器進(jìn)熱量的交換達(dá)到冷卻的目的。

另外,變頻器內(nèi)部還有一套風(fēng)冷系統(tǒng),用來冷卻內(nèi)部運算電路板、接口板、及低壓工作電源等,原理是通過水-空氣熱交換器把內(nèi)部的熱風(fēng)及時的通過外循環(huán)水帶走。

2運行以來發(fā)生的幾次停機事故及對策

某廠水冷變頻器自開工運行以來發(fā)生過三次故障,現(xiàn)分析如下。

2.1 事故簡介及原因分析

第一次是冬季發(fā)生的變頻器外循環(huán)管線結(jié)冰的情況,在一次正常停機的時候由于停機時內(nèi)循環(huán)是停止的導(dǎo)致B14關(guān)閉,從而外循環(huán)也停止。(當(dāng)然定期清理變頻器內(nèi)的外循環(huán)水過濾器,也需要把外循環(huán)暫時關(guān)閉),由于電纜間沒有空調(diào)等制熱設(shè)備導(dǎo)致外循環(huán)水線結(jié)冰,從而導(dǎo)致不能開機延誤了生產(chǎn),從而造成了經(jīng)濟(jì)損失。

第二次是水箱水位低跳閘。水冷變頻器的內(nèi)循環(huán)水線之間的街頭是通過一個金屬頭進(jìn)行連接的,而金屬頭和管線直接則是特殊設(shè)計的一次性連接,這種連接具有連接簡單密封性好的特點。但由于管線較硬,若管線以較大的角度晃動則會造成結(jié)合處漏水。當(dāng)水箱的水位低于設(shè)定值時則導(dǎo)致變頻器跳閘,生產(chǎn)停工。

第三次是變頻器冷卻水溫度高跳閘,原因是外循環(huán)水的過濾器堵塞導(dǎo)致外循環(huán)水流量不能達(dá)到冷卻需求。由于外循環(huán)水是整個廠區(qū)統(tǒng)一提供的循環(huán)水,所以對其水質(zhì)無法進(jìn)行提高,只能靠過濾器被動的進(jìn)行改善,但是每次都是到停工的時候才去清理過濾器。若是生產(chǎn)比較穩(wěn)定,一個較長的時期不停工則會導(dǎo)致過濾器堵塞,從而可能發(fā)生導(dǎo)致變頻器跳閘。

2.2 實施對策

對于事故一主要預(yù)防措施就是在外循環(huán)水線上添加跨接閥,并在每次停機的時候及時打開外循環(huán)水的跨接旁通閥。保證水的流動,防止循環(huán)水凍凝。送電時則要及時的關(guān)閉,以免外循環(huán)的水沒有經(jīng)過熱交換器,達(dá)不到散熱的目的。從而導(dǎo)致報警、停機。

第二種事故的對策是:(1)加強巡檢次數(shù)。(2)可以安裝一個液體滲漏傳感器。在ACS1000變頻器的190.43組參數(shù)里有一個關(guān)于WtrCoolLeakage的設(shè)置組,在這里可以對一個液體滲漏傳感器進(jìn)行設(shè)置。從而能及早的發(fā)出報警信號,能有充裕的時間進(jìn)行處理,防止非計劃停工。

最后一種情況外是一種比較嚴(yán)重的故障。最徹底的解決辦法是在外循環(huán)水線上再增加一套過濾系統(tǒng),這樣可以兩套交替運行,從而可以對其中一套進(jìn)行定期的清理而不必等生產(chǎn)停工。還有就是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行定期清理,每次清理時讓循環(huán)水經(jīng)過旁路進(jìn)入變頻器。但是這種要求清理過程要快不然會導(dǎo)致變頻器內(nèi)的過濾器堵塞。

3水冷變頻器的維護(hù)

3.1 日常維護(hù)

日常維護(hù)分每日的巡檢和定期的清理。

每日的巡檢就是在控制盤看水溫、水壓、和電導(dǎo)率是否在正常范圍內(nèi);并打開水冷柜的柜門看水位是否正常,是否有滲漏以及內(nèi)部電機的運行情況。

定期清理,就是在計劃停工的時候或長時間的非計劃停工的時候及時對外循環(huán)水的過濾器進(jìn)行清理。

3.2 廠家維護(hù)

ABB售后服務(wù)人員會定期對變頻器的整個循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行檢測以確定運行情況。比如:內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的濾網(wǎng)和離子交換器由于不能進(jìn)行清理,只能采取定時更換的方式(每3年更換一次)。

4結(jié)語

本文簡單的介紹了ABB ACS1000變頻器水冷系統(tǒng)的原理及日常維護(hù)方法,并簡單的討論了發(fā)生的幾次事故及對策。由于是首次采用水冷系統(tǒng),導(dǎo)致運行維護(hù)經(jīng)驗不足是導(dǎo)致上述故障的主要原因,希望拙文能對相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)維護(hù)有所幫助,減少事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] ABB ACS1000 Medium Voltage AC Drives SignalanParameter Table,MSAH44xx,2006,12,18.

[2] ABB ACS1000用戶手冊,版本D,2002-12.

[3] ABB ACS1000培訓(xùn)課件.