煤爐排粉風機變頻器的使用問題及對策分析

管興恩

摘 要：變頻器主要通過改變電源的頻率改變電壓，達到節能和調速的目的。變頻調速在公司得到了非常廣泛的應用，所以對變頻器日常出現的問題認識和解決非常重要。本文就是針對其使用和存在干擾的問題進行分析探討，找到解決方法，保證其平穩運行。

關鍵詞：變頻器；干擾；問題；對策分析

0 引言

公用工程作業部3臺130t/h燃煤煤爐6臺排粉風機電機功率為160kW，將軟起更新為施耐德ATV61變頻器。變頻器通過調速來調節煤爐系統風量，不僅調整平滑 、范圍大、效率高、啟動電流小、運行平穩，而且節能效果明顯，但在變頻器實際運行過程中也存在問題一直影響煤爐的平穩運行和設備安全，現將實際運行中的問題及處理對策進行歸納分析，更好指導今后變頻器的運行和維護。

1 變頻器運行過程中問題簡述

①運行過程中，3#爐2#排粉風機變頻器輸出電壓、電流波動不穩，運行電機電流波動范圍從70-180A，造成排風風機運行狀態不穩、煤爐爐膛負壓不穩，影響煤爐安全平穩運行。②運行過程中，6臺變頻器的給定頻率小幅波動頻繁，造成輸出頻率總在自動跟蹤調整，電機處于加速過程，運行不平穩，對變頻器和機組的性能都有影響。③運行過程中，6臺變頻器都出現過自停，重新啟動后運行正常，且能長期運行。④運行過程中，變頻器的控制、整流部分散熱器故障報警、電機過載報警及變頻器故障報警不能及時處理，由于煤爐操作人員遠程停運排粉風機而被強制復位，造成散熱器風扇軸承損壞，電機引出線焊錫融化。

1#煤爐1#排粉風機變頻器過熱故障報警停運，但操作人員對遠程停運，使變頻器失電，故障復位，故障記錄也丟失，電氣運行人員到達現場用兆歐表對負載進行檢測，未有短路、接地現象；盤車靈活、無卡澀情況；檢查機組運轉聲音、振動均正常，啟動運行，運轉一段時間后油停運，操作人員有復位，檢查無故障，但是重新啟動后運行時間間隔越來越短，最后變頻器再次運行，大約運行5min以后，變頻器控制面板顯示故障代碼，我們對負載再次檢查正常，打開變頻器檢查變頻器散熱風扇卡澀，風扇軸承已損壞，還好處理及時未造成變頻器燒損。

2#煤爐2#排粉風機電機引出線焊錫融化，由于電機接線柱滑絲造成電機接線不緊固，電機運行電流增大，變頻器保護動作停運，由于煤爐操作人員遠程停運排粉風機而被強制復位，電氣運行人員到達現場用兆歐表對負載進行檢測，未有短路、接地現象；盤車靈活、無卡色情況；檢查機組運轉聲音、振動均正常，啟動運行，運轉一段時間后油停運，操作人員有復位，檢查無故障，最終C相完全熔斷，電機缺相啟動不起來，檢查發現電機接線柱開焊。

2 原因分析

2.1 3#爐1#、2#排粉風機DCS來4-20mA調速控制電纜的屏蔽層沒有接地，3#爐2#排粉風機變頻器進線電纜鋼鎧通過銅辮在變頻器柜內單端接地，變頻柜整體接地不好，使得銅辮對外殼放電，現場測量外殼對系統PE電壓為45V，使得變頻器信號零點（com）漂移，造成變頻器輸出波動，造成煤爐系統爐膛壓力波動。

2.2 變頻器參數設置不合理，電機輸入的額定參數不全，變頻器調試完成后未完成變頻器自整定，變頻器里就沒有建立有針對性的電機數學模型，造成對變頻器調整時不穩定。

2.3 變頻器自停，主要因為中間繼電器波動，1#、2#爐1#、2#排粉風機的柜內零線（N相）沒有和進線電源的零線（N相）相連，使啟動變頻器的中間繼電器電壓波動，輔助觸點抖動，同時由于220V中間繼電器220V電源和變頻器的控制、信號電纜在一個線槽內部線，存在相互干擾，造成變頻器自停。

2.4 變頻器接線存在缺陷，DCS通過控制變頻器進行電源空氣斷路器（QF）來控制機組啟停，同時變頻器的控制和啟動24V電源又取自變頻器自身，存在變頻器故障時操作人員停運機組使得變頻器失電，報警復位，不利于分析處理變頻器缺陷，同時變頻器停運后立馬斷電，不理電子器件的散熱，影響變頻器的使用壽命。

3 對策研究及實施

3.1 將DCS來4-20mA調節信號電纜的屏蔽層全部在配電室變頻器柜單端接地可靠接地，保證接地阻值不大于4Ω，DCS端不接地，采用屏蔽信號電纜單端接地，以消除控制電纜和動力電纜在同一橋架敷設的干擾。

3.2 動力電纜的鋼鎧要可靠接地，且和配電室接地網相，零線（N相）引自系統配電柜的零線（N相），不能和電纜的屏蔽層在變頻器柜同時接地，即PEN線和零線分開單獨接地。將動力電纜的屏蔽線加封絕緣塑料管，防止外殼斷續觸碰，斷續釋放靜電，影響零電位穩定，從而影響變頻器的運行。

3.3 完善變頻器內電機基本參數，完成變頻器自整定。自整定通過向電機注入額定電流（電機不轉），測定定子電阻，用于自動設置定子電壓補償IR自整定其實是輸入該應用的實際條件，使變頻器的運行更貼近實際情況，從而得以優化。設定變頻器的最低運行頻率，由于我們的電動機都是普通的電動機，長時間低頻運行，轉速過低，風量不足，造成電機過熱，產生過流。

3.4 針對現有安裝場所，取消變頻器的上電自啟，DCS增加變頻器啟停節點，工藝需要起停機組時，通過DCS給出啟動信號和調節信號控制變頻器，取消現有控制柜的中間繼電器，消除由于振動引起的中間繼電器接點抖動，引起變頻器停運，影響變頻器運行。

4 實施效果

4.1 通過對變頻器參數優化，使得變頻器運行穩定提高，電機運行平穩，通過對3#爐2#排粉風機進線電纜鋼鎧接地處理，完善信號電纜屏蔽層接地，使得變頻器給定頻率和輸出頻率穩定，電機波動電流控制在5-8A，有效解決了變頻器運行波動的問題。

4.2 將來通過改變變頻器的DCS控制接線方式，可以有效解決了變頻器運行過程自停故障、變頻器自身故障報警不能及時發現，使得設備缺陷進一步擴大而損壞設備。

5 結束語

通過對煤爐排粉風機變頻器的控制方式研究、變頻器波動干擾源的查找和處理，提醒我們在今后工作中要對變頻器的控制信號干擾引起足夠的重視，從設計和施工就將強電和弱電分開走線，電力接地和信號接地可靠，采取正確的接地方式。

參考文獻：

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