變頻器在屯蘭礦選煤廠的應用及維護

丁東升

變頻器在屯蘭礦選煤廠的應用及維護

丁東升

(西山煤電(集團)有限責任公司屯蘭礦選煤廠，山西 古交 030206)

介紹了ABB變頻器的調速控制系統、變頻器自動降溫裝置以及為保護變頻器的主控板加裝的隔離模塊等，可為變頻器的穩定、安全運行提供可靠保證。闡述變頻器使用過程中的常見故障并分析了原因。為變頻器在不同領域的使用提供一定的借鑒作用。

變頻器;調速;降溫裝置;隔離模塊;故障原因分析

屯蘭礦選煤廠重介系統所用到的電機主要為：合介泵，額定功率355 kW，額定電流704 A，采用的是ABB－ACS800變頻器驅動;稀介泵，額定功率90 kW，額定電流160 A，采用的是ABB－ACS600驅動。

1 變頻調速系統控制

重介系統設備主要采用調度室集中控制和就地控制兩種控制方式。ABB－ACS800變頻器驅動具備集控和現場控制兩種控制方式：在自動控制方式時，變頻器調速由集控系統的PLC控制。就地控制時，在現場的操作箱上操作，“集控/就地控制”控制方式的選擇在現場操作箱上完成。現場操作箱上安裝了不受PLC控制的緊急停車按鈕，用于變頻器調速系統之外發生故障時，操作人員在現場操作箱上實施緊急停車。

2 變頻器改進

2.1 自動降溫裝置

由于變頻器在長時間運行過程中，所產生的熱量會對變頻器造成很大的傷害，特別是變頻器內部的發熱量最大的逆變模塊很容易燒壞，所以如何對其降溫尤為重要。

該廠采用的是大功率變頻器，電機功率達到355 kW，正常工作時的電流達到650～700 A，溫度達到90℃。尤其是在夏季，電機變頻器內部溫度能夠達到105℃，而變頻器的逆變模塊IGBT的極限溫度是125℃，溫度過高嚴重威脅到變頻器的正常運行。為解決這個問題，一方面加裝室內空調，以降低室內溫度;另一方面在變頻器柜頂上裝管道至室外，在管口裝軸流風機。軸流風機利用變頻器的運行繼電器控制，使得風機與變頻器同時運行或停止。改造后，通過后期觀察IGBT的溫度控制在80℃左右，既保證了變頻器的正常運行，又實現了風機的自動開停，其原理圖見圖1。

圖1 變頻器自動降溫裝置原理示意圖

2.2 加裝隔離模塊

主控板是變頻器的核心部件之一，也是相當脆弱的部件，當輸入信號不穩定或屏蔽電纜的接地不良時，很容易造成主控板的損壞。發生這種現象的主要原因有：1)由于條件限制，動力電纜與信號電纜在實際布線時很難全部分開;2)24 V直流電流不穩定;3)大功率的諧波造成信號不穩定等。針對信號不穩定，該廠在主控板的信號輸入和輸出點分別加裝了隔離模塊，通過隔離模塊對所采集的信號進行優化后再輸入主控板，降低了因信號不穩定造成主控板的損壞，同時輸出信號也要通過隔離模塊優化，再輸入到PLC中，對PLC的模塊也進行了保護。

圖2 稀介桶水位自動控制系統示意圖

2.3 變頻器在稀介桶控制液位的應用

改造前，稀介桶的變頻器是啟車時設定好運行頻率，直到停車，在運行期間，無論桶內的液位高低，一直運行在設定好的頻率下，不僅浪費電能，而且電機經常處在空轉狀態，對電機本身也是一種損害。經過改造，通過液位來控制變頻器的運行頻率，其原理示意圖見圖2。

在啟車時，首先設定好桶內液位的高度，通過現場壓力傳感器所采集的信號和設定好的高度進行比較，然后把所需要的動作通過PLC傳給變頻器，變頻器根據PLC所發出的指令改變驅動電機的頻率。由于本系統是閉環控制系統，所以變頻器可以根據實際情況進行適時的改變頻率。

3 變頻器的維護

變頻器在使用過程中，難免會出現問題，筆者根據實踐經驗，列舉了ABB變頻器在該廠運行中常見故障的及其原因，經過逐項分析和檢修，可以解決實際工作中的大部分問題(見表1)。

表1 ABB變頻器故障代碼表

4 結束語

變頻器在現代工業中的地位越來越重要，這也就要求維護人員的水平不斷提高，一方面要加強學習，另一方面要加強日常維護。在日常維護時應注意檢查電網電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環境條件，定期清除變頻器內部灰塵，最大限度地降低變頻器的故障率。

［1］ 魏召剛.工業變頻器原理及應用［M］.北京：電子工業出版社，2006：24－25.

［2］ 王廷才，王 偉.變頻器原理及應用［M］.北京：機械工業出版社，2006：36－37.

［3］ 王仁祥.通用變頻器選型與維修技術［M］.北京：中國電力出版社，2004：45－47.

［4］ 周 勇.變頻器的維護與使用［J］.采礦技術，2006，6(4)：23－24.

Application and Maintenance on Inverter in Tunlan Coal Preparation Plant

Ding Dong-sheng

Introduces the speed regulation control system of ABB frequency converter，the automatic cooling device and isolation module of adding for protecting the main control board of frequency converter and so on，can provide reliable guarantee for stable and safe operation of the frequency converter.Expounds the common fault of inverter in the using process and analyzes the causes，provides a reference for converter used in different fields.

Inverter;Speed regulation;Cooling device;Isolation module;Failure analysis

TD614

A

1672－0652(2012)02－0045－03

2011－12－20

丁東升(1981—)，男，山西應縣人，2005年畢業于鄭州航空工業管理學院，助理工程師，主要從事電子技術及PLC應用的研究(E －mail)zhang5108168@163.com