風機變頻改造后不能正常運行的原因分析

摘要：從節能角度對風機進行變頻改造，調試過程中頻繁出現跳閘以及采集到的信號變化大等現象，本文根據這兩種現象進行了分析，提出了解決的措施。保證了變頻裝置的正常運行。

關鍵詞：變頻器 跳閘 干擾 繼電器 隔離

1 概述

北方銅業熱電廠是山西中條山有色金屬集團公司的自備電廠，裝機容量為2×15MW，承擔著公司的生產用電、供熱及保安電源的任務。爐所用設備引風機和送風機為連續運轉設備，原為高壓6KV供電直接啟動電機，根據爐運行狀況需要改變擋風板的開度來改變風量，運行起來操作麻煩又不節能。從節能角度考慮將兩臺引、送風機通過變頻裝置來改變風量。達到既滿足鍋爐運行需要，又節約能源的目的。但因高壓變頻裝置價格昂貴，將其原高壓通過變壓器變為低壓，選擇低變頻設備為其供電。改造完畢調試過程中頻繁出現跳閘及開關量不穩，指示錯誤等現象。

2 跳閘原因分析及采取的措施

引風機控制回路有遠控、就地控制兩種方式，就地盤上合閘跳閘均正常，遠控DCS操作合上閘后即跳閘。變頻廠家提供的控制回路如下圖所示：

就地合閘過程，將SH1打到就地位置接點1、2通，按SB按鈕通過常閉點SBS、1KA3（變頻器故障接點）1KA1線圈帶電，啟動變頻裝置運行。通過1KA1常開點自保持保證變頻裝置正常運行。SH1打到遠控位置接點3、4通，通過DCS操作命令使1KA1線圈帶電，啟動變頻裝置，但無自保持回路，僅起到了點動作用（如下圖所示）。所以造成變頻器合而又跳現象。

原DCS柜引送風機啟停繼電器接線圖

在此回路基礎上對其回路進行了改進。如果把DCS繼電器柜中的開繼電器和關繼電器的動開或動斷觸點直接引到上圖的預留位置，在“遠控”狀態下將不能對變頻器進行正確的控制。經過考慮采取了下圖控制方式，啟動控制過程：DCS給予合命令后24V開繼電器線圈帶電其一對常開接點閉合起自保持作用，另一對常開接點啟動繼電器KA保證變頻裝置正常啟動。停止過程：DCS給予合命令后24V關繼電器線圈帶電打開其常閉接點斷開開繼電器電源，常開接點打開，斷開KA電源，變頻裝置停電，達到電機正常停機的效果。

改變接線后的引送風機啟停繼電器接線圖

3 信號不穩原因分析及采取的措施

經過上述改動后變頻裝置能夠正常啟停了，運行中出現了這樣一個問題：電機轉速、電機電流開關量有指示錯誤或不穩定的現象。經用萬用表就地測試開關量信號電纜DCS端有AC70V～110V的干擾電壓存在。現場檢查發現電源電纜（6KV）、電機電纜（380V）、控制電纜均敷設在一起，是電力電纜對控制電纜的干擾所致。理論與實踐都證明應將電力電纜與控制電纜敷設在不同的橋架內。但現場制作的電纜橋架無分隔槽，只好采用金屬網對信號電纜進行包裹實施隔離，減少電磁干擾，并拉大電力電纜與控制電纜的距離，盡量避免電力電纜靠近信號電纜。之后，我們對DCS端的信號電纜測量，仍有70伏以上的感應電勢，效果不明顯。怎么能將干擾現象隔離掉，從這個思路上出發在DCS柜內增加隔離中間繼電器。如下圖所示：

正常情況下，該繼電器一直處于通電狀態，其輸入端子與變頻器控制端子圖中電機轉速端子對應，輸出端子接入DCS開關量采集卡件。將干擾信號隔離后進入DCS系統的轉速信號就是一個無源接點信號。同樣再加裝這樣一個繼電器也將電流信號與其它信號隔離出來，有效地厄制了電磁噪聲對DCS系統所產生的干擾和破壞，操作人員也能在集控室內準確的觀察到風機的啟、停狀態，以及轉速、電流等相關實時數據，保證了系統的正常運行。

4 結束語

變頻器通過改變電壓、頻率來改變電機轉速。節能效果非常明顯，在安裝過程中要注意電力電纜、控制電纜必須選擇用屏蔽電纜，并按要求進行覆設。進入DCS前的信號必須是無源信號，才能保證設備的正常運行。

參考文獻：

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