690V變頻器的故障處理或控制方法

鄭建峰（中海石油（中國）有限公司番禺作業公司，廣東　深圳　518067）

690V變頻器的故障處理或控制方法

鄭建峰
（中海石油（中國）有限公司番禺作業公司，廣東深圳518067）

本文首先針對南海海上平臺690V變頻器在使用過程中的故障類型及其控制方法進行了分析，接著舉出實際中的故障案例，最后指出變頻器的使用及維護方法。

690V變頻器；故障；控制

0　導言

在我國南海海域，石油的開發發展迅猛，海上平臺建設更是十分重要，比如軟啟動器、變頻器、不間斷電源等，這些海上平臺建設中廣泛應用的設備，都是以電力電子器件為主要元器件。電力系統中的諧波含量隨之增加，在海上石油平臺的電力系統中，電壓和電流的波形容易產生畸變偏離正弦波形，會導致電能的質量下降，以及受到諧波的影響，從而會造成平臺電力系統、通訊設備及用電設備的正常工作。海上石油平臺中潛油電機一般使用690V變頻器，其具有精度高、調速范圍寬、系統穩定等特點。此變頻器主要采用單機傳動和復雜的負載分配，可同時采用多種現場總線，帶有可插拔端子的可擴展I/O，控制回路可通過外部電源供電，有多種其它應用宏可選，可連接PC 的RS232端子。

1　690V變頻器的主要故障因素和控制方法

（1）電磁感應的外部干擾。有時候變頻器不正常運行或停機，甚至被損壞，是因為變頻器周圍的干擾源，通過電源線、輻射會侵入到內部，從而會造成回路控制不正常。因為提高自身抗干擾能力的投入費用很高，所以在外部采取噪聲抑制措施更好，從而消除干擾源。一般的控制方法有：把Rc吸收器這種防沖擊電壓的吸收設備加在變頻器周圍所有接觸器、繼電器的控制線圈上；讓控制回路和主線路分離，使得配線距離縮短，使用恰當的中繼方式來控制，避免線路按指定的采用屏蔽線回路的時候變得較長；不要跟電焊、動力按地混合使用，必須要按照要求安裝變頻器的接地端子；為了防止電源進線受到干擾，應該把噪聲濾波器安裝在變頻器的輸入端上。

（2）安裝環境影響及控制方法。屬于電子器件裝置的690V變頻器，對于使用環境及安裝都有特殊的規定。因為不是所有條件都能滿足，所以在比如海上平臺這樣的特殊位置，可以盡量考慮相應的措施來抑制：首先，在海上平臺上振動引起沖擊較大的部位，可以采用橡膠來進行避振，避免振動對電子器件造成機械損傷；可以采用封閉式結構的控制板，并且做好防腐處理，防止由于海上的潮濕、腐蝕性氣體對電子器件銹蝕、接觸不好而造成短路；應保證在安裝時不被日曬及低溫環境影響，否則會減短電子器件尤其是半導體器件的壽命。

（3）電源異常故障及控制方法。690V變頻器的電源異常主要有如下幾種：輸電線路中的風、雪、雷擊；缺相、低電壓、停電等；還有在同一供電系統內，容易發生相間短路和對地短路。特別是海上平臺風雨和雷擊較頻繁的時候，所以要注意運用一些可靠的控制方法：使得變頻器供電系統分開，從而降低相互之間的影響，防止一旦有直接起動電動機等設備，在使用中所造成的電壓減弱；此外要先參照負載電機降速的比例，特別是對規定瞬間停電仍然繼續工作的部分，外部控制回路及變頻器可使用瞬停再補償的方式，為了防止在加速中的過電流，在電壓恢復后，可以應用速度追蹤和測速電機來進行檢測。

2　變頻器故障案例及控制方法

（1）單元驅動故障。變頻器在運行中的單元驅動故障，會導致電潛泵停運，給電潛泵的運行造成影響，引起變頻器單元驅動故障的原因主要有：1）單元檢測板短路；2）功率單元輸出端子短路；3）電機絕緣受損；4）負載存在故障。

（2）過流跳閘。690V變頻器在啟動過程中多次發生過流跳閘，造成電潛泵無法啟動。造成變頻器過流的原因主要有：1）啟動頻率過高；2）電機堵轉；3）光纖未插緊；4）加速時間太短；5）霍爾元件工作不正常。

3　690V變頻器的正確使用及維護

（1）因690V變頻器內部是大功率電子元件，易受到工作溫度的影響，最好工作溫度在40℃以下，只有當產品溫度在規定的O～55℃時，才能保證元件的穩定性。有時候變頻器內部結露，導致絕緣性能會降低，嚴重時甚至造成短路，都是由于溫度太高造成，所以需根據元件要求，在箱中增加加熱器及干燥劑，或者使用空調及避免陽光直接照射；（2）選用金屬的外殼，避免止電磁波的干擾，還有高頻電磁波對附近的儀表、儀器的影響。各個電氣元件相互的連線需使用屏蔽控制電纜并且要接地，從而屏蔽690V變頻器對儀表的干擾；（3）如果是裝有690V變頻器的控制柜，應避開這些非常容易產生電弧的電器件及漏磁通大的設備，同時盡量離開大容量變壓器和電動機控制電纜線路；（4）690V變頻器控制柜為了不至于受到機械沖擊及振動時，造成電氣接觸不好。要離開振動源，控制柜的機械強度也要增強，容易產生振動的元器件，可以使用抗震橡皮墊固定；（5）為了抑制噪聲能力、提高控制系統靈敏度的重要手段，690V變頻器必須要接地正確，接地端子E（G）接地電阻越小對變頻器越好，同時變頻器接地與動力設備不能共地，接地點必須分開；（6）過電壓保護在690V變頻器電源輸入端會產生作用，一旦作用在輸入端的高電壓時間過長，變頻器的輸入端會有損壞。為了避免變頻器產生過電壓，隨時要確保變頻器的額定電壓和輸入電壓的正確，不然后果會比較嚴重。在運行過程中，應定期進行變頻器的維護及巡檢，從外部目視設備運行狀況有沒有問題，變頻器運行參數通過專業人員從鍵盤的面板轉換鍵進行查閱，比如電機轉速、輸出電流、輸出電壓等，對日常變頻器運行值范圍隨時掌握，從而及時發現電機及變頻器故障；（7）為減少變頻器故障的發生，最有效的方法是日常的檢查與維護，并且相關數據要有記錄，從而能分析對比，有異常出現時給予立即處理；測量散熱器及日常工作溫度，從而進行溫度的調節。在日常工作中加強變頻器的維護，對變頻器定期清除灰塵，確保設備的潔凈，注意在清掃的時候留意變頻器內有沒有異常發熱情況，同事把每一次的結果都備案記錄，方便下一次進行比對。

4　結束語

總的來說，690V變頻器在海上平臺的工作中有較高要求，安裝及運行環境應滿足變頻器的要求，以確保其長期穩定運行；在日常工作中，應加強點檢維護工作，減少變頻器運行中的大負載波動因素，提高設備利用率，保證其運行效率，降低設備維護費用，發揮在海上平臺電氣的真正作用。

［1］張雷.變頻器應用中的故障分析及處理措施［J］.機電信息，2015（18）.

［2］張曼若.分析變頻器常規故障及解決措施［J］.科技博覽，2015（04）.

［3］盛樹馨，吳連榮.土工試驗方法標準［S］.北京：中國計劃出版社，2009.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.252