導讀：隨sui著zhe計ji算suan機ji技ji術shu和he電dian力li電dian子zi技ji術shu的de發fa展zhan
，低di壓ya變bian頻pin器qi的de應ying用yong也ye得de到dao了le快kuai速su發fa展zhan。這zhe幾ji年nian低di壓ya變bian頻pin器qi在zai采cai油you廠chang采cai油you生sheng產chan各ge類lei工gong藝yi技ji術shu中zhong得de到dao了le廣guang泛fan應ying用yong。采cai用yong變bian頻pin器qi調tiao速su可ke以yi提ti高gao機ji械xie的de控kong製zhi精jing度du、生產效率和產品質量，降低能耗
，在孤東采油廠許多生產工藝中取得了顯著的節能效果。

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　　一、變頻器的節能原理

　　1、變頻節能

　　變頻器節能主要表現在風機、水shui泵beng的de應ying用yong上shang。為wei了le保bao證zheng生sheng產chan的de可ke靠kao性xing，各ge種zhong生sheng產chan機ji械xie在zai設she計ji配pei用yong動dong力li驅qu動dong時shi，都dou留liu有you一yi定ding的de富fu餘yu量liang。當dang電dian機ji不bu能neng在zai滿man負fu荷he下xia運yun行xing時shi，除chu達da到dao動dong力li驅qu動dong要yao求qiu外wai
，多duo餘yu的de力li矩ju增zeng加jia了le有you功gong功gong率lv的de消xiao耗hao，造zao成cheng電dian能neng的de浪lang費fei。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大
，且大量的能源消耗在擋板
、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。

　　由流體力學可知
，P(功率)＝Q(流量)×H(壓力)
，流量Q與轉速N的一次方成正比，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，如果水泵的效率一定
，當要求調節流量下降時，轉速N可成比例的下降
，而此時軸輸出功率P成立方關係下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關係。所隊當所要求的流量Q減少時
，可調節變頻器輸出頻率使電動機轉速n按比例降低。這時
，電動機的功率P將按三次方關係大幅度地降低

，比調節擋板
、閥門節能40%一50%，從而達到節電的目的。

　　例如：一台離心泵電機功率為55千瓦，當轉速下降到原轉速的4/5時，其耗電量為28.16千瓦，省電48.8%，當轉速下降到原轉速的l／2時，其耗電量為6.875千瓦，省電87.5%。

　　2、功率因數補償節能

　　無wu功gong功gong率lv不bu但dan增zeng加jia線xian損sun和he設she備bei的de發fa熱re，更geng主zhu要yao的de是shi功gong率lv因yin數shu的de降jiang低di導dao致zhi電dian網wang有you功gong功gong率lv的de降jiang低di，大da量liang的de無wu功gong電dian能neng消xiao耗hao在zai線xian路lu當dang中zhong，設she備bei使shi用yong效xiao率lv低di下xia
，浪lang費fei嚴yan重zhong，使shi用yong變bian頻pin調tiao速su裝zhuang置zhi後hou，由you於yu變bian頻pin器qi內nei部bu濾lv波bo電dian容rong的de作zuo用yong
，從cong而er減jian少shao了le無wu功gong損sun耗hao，增zeng加jia了le電dian網wang的de有you功gong功gong率lv。

　　3、軟啟動節能

　　電機硬啟動對電網造成嚴重的衝擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大
，對設備、管guan路lu的de使shi用yong壽shou命ming極ji為wei不bu利li。而er使shi用yong變bian頻pin節jie能neng裝zhuang置zhi後hou，利li用yong變bian頻pin器qi的de軟ruan啟qi動dong功gong能neng將jiang使shi啟qi動dong電dian流liu從cong零ling開kai始shi，最zui大da值zhi也ye不bu超chao過guo額e定ding電dian流liu
，減jian輕qing了le對dui電dian網wang的de衝chong擊ji和he對dui供gong電dian容rong量liang的de要yao求qiu，延yan長chang了le設she備bei和he閥fa門men的de使shi用yong壽shou命ming。節jie省sheng了le設she備bei的de維wei護hu費fei用yong。[page_break]

　　二
、目前主要存在問題

　　孤東采油廠技術質量監督站自2005年開展了變頻器維修工作，先後組織了現場維修150台次
，總功率達到5800千瓦。

　　從維修情況來看，變頻器發生故障或損壞的特征
，一般可分為兩類：yizhongshizaiyunxingzhongpinfanchuxiandezidongtingjixianxiang
，bingbansuizheyidingdeguzhangxianshidaima
，qichulicuoshikegenjusuijishuomingshushangtigongdezhidaofangfa，jinxingchulihejiejue。zheleiguzhangyibanshiyouyubianpinqiyunxingcanshushedingbuheshi，huowaibugongkuang、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象
；另一類是由於使用環境惡劣，高溫
、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障(嚴重時，會出現打火、爆炸等異常現象)。具體表現為：

　　1
、變頻器主控電路故障。主要包括主板，電源板
，逆變器、濾波電容等主控電路損壞。

　　2、變頻器冷卻直流風扇故障。風扇屬於易損件
，工作壽命在2—5年
，但是因為變頻器種類繁多

，功率大小不同所以內部直流風扇額定電流不同而不通用，部分風扇損壞後因為缺乏備件無法及時更換。

　　3、變(bian)頻(pin)器(qi)外(wai)圍(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)件(jian)故(gu)障(zhang)。變(bian)頻(pin)櫃(gui)內(nei)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)無(wu)故(gu)障(zhang)，但(dan)外(wai)部(bu)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)。由(you)於(yu)使(shi)用(yong)年(nian)限(xian)較(jiao)長(chang)
，且(qie)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)又(you)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)，既(ji)沒(mei)有(you)電(dian)路(lu)圖(tu)，又(you)沒(mei)有(you)線(xian)號(hao)，線(xian)路(lu)多(duo)而(er)且(qie)複(fu)雜(za)，給(gei)維(wei)修(xiu)造(zao)成(cheng)不(bu)便(bian)。

　　4、bianpinguishejibuheli
，neibuguoyuxiazhai

，sanretongfengxiaoguocha
，daozhisanrebuliang。bufenbianpinqigongzuohuanjingbijiaoelie，fengshajichentujijujiaoduo
，yanzhongyingxianglebianpinqidezhengchangyunxing，shenzhizaochengtingjiguzhang。bianpinguisanredaoliufengshanshuyuyisunjian

，shoumingyibanzai2年左右
，但是大部分變頻櫃散熱風扇損壞後，沒有及時更換，造成散熱不良
，造成變頻器工作穩定性差、老化加劇
、過熱報警頻發等現象發生。

　　5、變頻器日常維護工作跟不上。操作人員對變頻路基本操作及一些基本參數設置不了解
，使用過程中不能及時發現問題。

　　6


、“小馬拉大車”問題。由(you)於(yu)當(dang)時(shi)投(tou)產(chan)設(she)計(ji)時(shi)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)限(xian)製(zhi)，設(she)計(ji)安(an)裝(zhuang)時(shi)為(wei)節(jie)省(sheng)資(zi)金(jin)
，許(xu)多(duo)地(di)方(fang)都(dou)有(you)采(cai)用(yong)了(le)變(bian)頻(pin)功(gong)率(lv)小(xiao)於(yu)電(dian)機(ji)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)，但(dan)隨(sui)著(zhe)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)條(tiao)件(jian)的(de)變(bian)化(hua)，出(chu)現(xian)“小馬拉大車”問題
，造成變頻器不能正常運行。如一號聯水外輸、三號聯提升和KDl8號站注水等。[page_break]

三

、變頻器的主要故障原因及預防措施

　　youyushiyongfangfabuzhengquehuoshezhihuanjingbuheli，jiangrongyizaochengbianpinqiwudongzuojifashengguzhang，huozhewufamanzuyuqideyunxingxiaoguo。weifanghuanyuweiran，shixianduiguzhangyuanyinjinxingrenzhenfenxixiandeyouweizhongyao。bianpinqizaizhengchangshiyong6—10年後
，就進入故障的高發期
，經常會出現元器件燒壞、失效、保護功能頻繁動作等故障現象，嚴重影響其正常運行。

　　1
、外部的電磁感應幹擾易造成故障

　　ruguobianpinqizhouweicunzaiganraoyuan，tamenjiangtongguofushehuodianyuanxianqinrubianpinqideneibu，yinqikongzhihuiluwudongzuo，zaochenggongzuobuzhengchanghuotingji
，yanzhongshishenzhisunhuaibianpinqi。zaiwaibucaiquzaoshengyizhicuoshi，xiaochuganraoyuanxiandefeichangbiyao。jutijiejuebanfayou：一是盡量縮短控製回路的配線距離，並使其與主線路分離；二是變頻器接地端子應按規定進行，不能同電焊、動力接地混用；三是變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，避免由電源進線引入幹擾。

　　2、環境問題造成的故障

　　變bian頻pin器qi屬shu於yu電dian子zi器qi件jian裝zhuang置zhi
，在zai其qi規gui格ge書shu中zhong有you詳xiang細xi安an裝zhuang使shi用yong環huan境jing的de要yao求qiu。振zhen動dong是shi對dui電dian子zi器qi件jian造zao成cheng機ji械xie損sun傷shang的de主zhu要yao原yuan因yin，對dui於yu振zhen動dong衝chong擊ji較jiao大da的de場chang合he
，應ying采cai用yong橡xiang膠jiao等deng避bi振zhen措cuo施shi；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生鏽

、接觸不良、絕緣降低而形成短路
；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件
，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。

　　定(ding)期(qi)檢(jian)查(zha)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)空(kong)氣(qi)濾(lv)清(qing)器(qi)及(ji)冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)。目(mu)前(qian)采(cai)油(you)廠(chang)在(zai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)損(sun)壞(huai)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)
，而(er)且(qie)部(bu)分(fen)變(bian)頻(pin)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)比(bi)較(jiao)差(cha)，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)散(san)熱(re)及(ji)空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)
，導(dao)致(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)高(gao)溫(wen)季(ji)節(jie)易(yi)跳(tiao)閘(zha)、過熱報警。

　　3、參數設置及設備引起的故障

　　故障主要發生在注聚泵用低壓變頻器
，故障主要表現為起動時並不立即跳閘，而是在運行過程中跳閘。可能的原因有：

　　(1)泵工作狀態不穩定；(2)管線壓力過大；(3)升速時間設定太短
；(4)降速時間設定太短；(5)轉矩補償設定較大；(6)引起低速時空載電流過大；(7)電子熱繼電器整定不當
，動作電流設定得太小、引起誤動作。

　　4、主板及主電路的故障

　　由(you)於(yu)使(shi)用(yong)年(nian)限(xian)較(jiao)長(chang)和(he)一(yi)些(xie)突(tu)發(fa)原(yuan)因(yin)，而(er)造(zao)成(cheng)主(zhu)板(ban)及(ji)主(zhu)電(dian)路(lu)損(sun)林(lin)
，此(ci)類(lei)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)必(bi)然(ran)造(zao)成(cheng)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)損(sun)壞(huai)和(he)報(bao)廢(fei)，是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)維(wei)修(xiu)費(fei)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)消(xiao)耗(hao)部(bu)分(fen)。主(zhu)要(yao)有(you)：

　　(1)整流塊的損壞；(2)充電電阻損壞
；(3)逆變器模塊燒壞
；(4)濾波電容的損壞
；(5)主板

、電源板損壞。

　　5、維護不當造成的故障

　　大(da)部(bu)分(fen)變(bian)頻(pin)器(qi)過(guo)熱(re)報(bao)警(jing)故(gu)障(zhang)
，除(chu)了(le)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)風(feng)扇(shan)損(sun)壞(huai)的(de)原(yuan)因(yin)外(wai)
，還(hai)有(you)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)，就(jiu)是(shi)日(ri)常(chang)維(wei)護(hu)的(de)缺(que)乏(fa)
，變(bian)頻(pin)器(qi)散(san)熱(re)器(qi)灰(hui)塵(chen)積(ji)攢(zan)嚴(yan)重(zhong)，影(ying)響(xiang)散(san)熱(re)。[page_break]

五、幾點建議

　　l
、規範變頻設備進入渠道，建立準入製度。

　　目(mu)前(qian)孤(gu)東(dong)采(cai)油(you)廠(chang)變(bian)頻(pin)器(qi)品(pin)種(zhong)繁(fan)多(duo)，各(ge)種(zhong)變(bian)頻(pin)器(qi)之(zhi)間(jian)器(qi)件(jian)並(bing)不(bu)通(tong)用(yong)，造(zao)成(cheng)了(le)備(bei)料(liao)困(kun)難(nan)

，增(zeng)加(jia)了(le)成(cheng)本(ben)利(li)維(wei)修(xiu)的(de)難(nan)度(du)，因(yin)此(ci)建(jian)議(yi)規(gui)範(fan)變(bian)頻(pin)設(she)備(bei)進(jin)入(ru)渠(qu)道(dao)，建(jian)立(li)市(shi)場(chang)準(zhun)入(ru)製(zhi)度(du)減(jian)少(shao)引(yin)進(jin)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)品(pin)牌(pai)種(zhong)類(lei)
，降(jiang)低(di)後(hou)期(qi)維(wei)護(hu)、維修成本。

　　(1)限定品牌範圍

　　限定品牌範圍，如近年來在孤東采油廠內出觀故障率低
，運行可靠的某些品牌。建議規範為富士
、ABB、森蘭等品牌。

　　(2)規範引入渠道

　　規範引入渠道，對引入設備的廠家技術力量售後服務進行考察，對新引入變頻設備驗收時要求資料配備完整，包括線路圖

、說明書等，便於以後出現故障進行維護。

　　2、建立變頻器日常保養製度

　　對變順器的管理進行規範，由專人負責對變頻設備進行日常維護保養。日常維護保養的具體內容可以分為：

　　(1)運行數據記錄，故障記錄：

　　dingqiceliangbianpinqijidianjideyuanxingshuju
，baokuobianpinqishuchupinlv，shuchudianliu
，shuchudianya，bianpinqineibuzhiliudianya，sanreqiwendudengcanshu。yuhelishujuduizhaobijiao，yiliyuzaorifaxianguzhangyinhuan。bianpinqirufashengguzhangtiaozha，wubijiluguzhangdaimahetiaozhashibianpinqideyunxinggongkuang，yibianjutifenqiguzhangyuanyin。

　　(2)變頻器日常檢查：

　　每兩周進行一次，檢查記錄運行中的變頻器輸出三相電壓
，並注意比較它們之間的平衡度；檢查記錄變頻器的三相輸出電流，並注意比較它們之間的平衡度
；檢查記錄環境溫度，散熱器溫度；察看變頻器有無異常振動
，聲響，風扇是否運轉正常。

　　(3)變頻器保養：

　　每台變頻器每季度需要清灰保養1次。保養要清除變頻器內部和風路內的積灰、髒物，將變頻器表麵擦拭幹淨，變頻器麵板要保持清潔光亮；在保養??變色部位
，阻尼電阻有無開裂現象
，電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現象
，PCB板有否異常，有沒有發熱燒黃部位。

　　3、加強培訓

　　(1)對變頻設備操作、管理人員進行基礎培訓
，掌握變頻器日常維護保養的知識以及了解基本參數的設置。

　　(2)對變頻器維修人員進行係統的培訓，以便今後更好地開展維修工作。