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

　　wugonggonglvbudanzengjiaxiansunheshebeidefare，gengzhuyaodeshigonglvyinshudejiangdidaozhidianwangyougonggonglvdejiangdi，daliangdewugongdiannengxiaohaozaixianludangzhong，shebeishiyongxiaolvdixia，langfeiyanzhong，shiyongbianpintiaosuzhuangzhihou，youyubianpinqineibulvbodianrongdezuoyong
，congerjianshaolewugongsunhao，zengjialedianwangdeyougonggonglv。

　　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
、guanludeshiyongshoumingjiweibuli。ershiyongbianpinjienengzhuangzhihou，liyongbianpinqideruanqidonggongnengjiangshiqidongdianliuconglingkaishi，zuidazhiyebuchaoguoedingdianliu，jianqingleduidianwangdechongjiheduigongdianrongliangdeyaoqiu，yanchangleshebeihefamendeshiyongshouming。jieshengleshebeideweihufeiyong。[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：一(yi)種(zhong)是(shi)在(zai)運(yun)行(xing)中(zhong)頻(pin)繁(fan)出(chu)現(xian)的(de)自(zi)動(dong)停(ting)機(ji)現(xian)象(xiang)
，並(bing)伴(ban)隨(sui)著(zhe)一(yi)定(ding)的(de)故(gu)障(zhang)顯(xian)示(shi)代(dai)碼(ma)
，其(qi)處(chu)理(li)措(cuo)施(shi)可(ke)根(gen)據(ju)隨(sui)機(ji)說(shuo)明(ming)書(shu)上(shang)提(ti)供(gong)的(de)指(zhi)導(dao)方(fang)法(fa)，進(jin)行(xing)處(chu)理(li)和(he)解(jie)決(jue)。這(zhe)類(lei)故(gu)障(zhang)一(yi)般(ban)是(shi)由(you)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)設(she)定(ding)不(bu)合(he)適(shi)，或(huo)外(wai)部(bu)工(gong)況(kuang)
、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、變bian頻pin櫃gui設she計ji不bu合he理li，內nei部bu過guo於yu狹xia窄zhai，散san熱re通tong風feng效xiao果guo差cha，導dao致zhi散san熱re不bu良liang。部bu分fen變bian頻pin器qi工gong作zuo環huan境jing比bi較jiao惡e劣lie，風feng沙sha及ji塵chen土tu集ji聚ju較jiao多duo
，嚴yan重zhong影ying響xiang了le變bian頻pin器qi的de正zheng常chang運yun行xing
，甚shen至zhi造zao成cheng停ting機ji故gu障zhang。變bian頻pin櫃gui散san熱re導dao流liu風feng扇shan屬shu於yu易yi損sun件jian
，壽shou命ming一yi般ban在zai2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。