高密度ACS1000變頻器冷卻系統攻關改造

鄧曉梅(中國石化股份有限公司茂名分公司熱電分部電氣二車間,廣東 茂名525011)

高密度ACS1000變頻器是高密度裝置擠壓造粒系統ZM6401/2電機的重要輔助設備，若出現故障將會導致高密度擠壓造粒系統非計劃停車。ACS1000變頻器功率為4474kW，內部元件采用水冷進行散熱，水冷散熱具有散熱效率高，變頻器噪聲小的特點。ACS1000水冷變頻器的水冷系統可分為內循環和外循環。內外循環之間有熱交換器，進行熱能量交換。水冷系統對冷卻水的電導率、水溫度、水壓力、液位有一定的要求，當冷卻水不能滿足以上要求時，就有可能引起變頻器跳停。變頻器外循環冷卻水來自于動力廠的第五循環水場。

1 ACS1000變頻器水冷系統故障及原因分析

高密度ACS1000水冷型變頻器自2006年運行以來發生過幾次故障，現分析原因如下：

2007年ACS1000變頻器冷卻水溫度高跳閘，導致高密度擠壓系統非計劃停車。經分析：ACS1000變頻器外循環水的過濾器堵塞導致外循環水流量不能達到冷卻要求。由于外循環水是整個廠區統一提供的循環水，所以對其水質無法提高，只能靠過濾器被動的進行改善，但是每次都是到裝置停車的時候才去清理過濾器。若是生產比較穩定，一個較長的時期不停工則會導致過濾器堵塞，從而可能發生導致變頻器跳閘。

2011年ACS1000變頻器內循環水水壓低跳閘，導致高密度擠壓系統申請停車。經分析：ACS1000變頻器水冷系統參數設置壓力低于2bar報警，低于1.5bar跳閘，變頻器的內循環水線之間的接頭是通過一個金屬頭進行連接的，而金屬頭和管線直接則是特殊設計的一次性連接，這種連接具有連接簡單密封性好的特點。但由于管線較硬，若管線以較大的角度晃動則會造成結合處漏水，當管線漏水、壓力傳感器損壞時，壓力力低于設定值導致變頻器跳閘，擠壓造粒系統停車。

2012年ACS1000變頻器外循環水冷卻水管爆裂，導致外循環水直接噴射到主回路電路控制板中引起短路，最終導致高密度擠壓系統非計劃停車。經分析：ACS1000變頻器外循環水冷卻水管是軟橡膠管，長時間運行外皮老化皸裂，耐壓強度降低，而且水長時間沖刷損傷內壁，壁厚減薄。

2 ACS1000變頻器水冷系統改進措施

針對ACS1000變頻器水冷系統出現的故障及原因分析，提出了以下幾種改進措施。

2.1 雙回路改造

在ACS1000變頻器水冷系統外循環水管輸入側增加旁路，這樣可以兩套回路交替運行，從而可以對其中一套過濾器進行定期清理而不必等裝置停車時進行。

2.2 濾網擴容

增大ACS1000變頻器水冷系統外循環水管濾網，從而增加它的過濾容量，并在新的過濾網中加裝排泄閥，需要清洗濾網的時候，只需要打開旁路的閥門，關閉主路進水測的閥門，然后打開濾網水管下端的閥門，旁路的水回流進主路，就可以將濾網中的雜質沖走。

2 .3修改參數

根據以往運行情況修改循環水溫度報警值，報警值由42°C改為38°C報警，值班人員在巡檢一旦發現循環水溫度過高可以立即清掃外循環冷卻水中過濾網的雜物并打開備用外循環冷卻水閥門從而降低變頻器內循環水溫度。

2 .4增設壓差繼電器

在變頻器外循環水過濾管道兩側增加水壓壓差表，同時檢測外冷卻水過濾網兩邊的水壓情況，值班人員在巡檢一旦發現外循環冷卻水水壓力在外循環過濾網兩側出現水壓差，則可以發現外循環冷卻水過濾網出現堵塞現象，可以馬上打開備用外循環冷卻水水閥進行緊急處理，防止擠壓造粒系統非計劃停車。

2.5 外循環水管改造

將ACS1000柜內的外循環橡膠軟管改成鍍鋅管連接，避免軟管因水長時間沖刷損傷內壁，以及防止軟管表面老化而龜裂，從而造成水管爆裂，避免變頻器ACS1000設備受到損壞而跳閘。

3 ACS1000變頻器水冷系統的維護

3 .1日常巡檢

日常巡檢主要檢查水溫，水壓和電導率是否在正常范圍內，并打開水冷系統的柜門檢查內部循環水的水位是否正常，內、外循環水的水管是否有滲漏以及內部循環水泵的運行情況，主泵與備泵是否能互相切換，冷卻風機運行是否正常。

3 .2定期維護

根據ABB廠家提供的易損件更換年限建議，利用裝置停氣檢修機會，有針對性的把水冷系統的易損件進行及時的更換，確保水冷系統易損元件不因為老化而造成保護誤動作。

3 .3廠家維護

在裝置大修時，外請ABB維修工程師對變頻器進行系統的檢測，檢查變頻器的運行情況，根據檢測的情況進行維修，以保證變頻器長周期運行。

4 結語

本文簡單介紹了ACS1000變頻器水冷系統發生的幾次故障進行分析并提出改進措施。據后續不完全統計，在日常巡檢中及時發現外循環水進水口溫度偏高和過濾網雜質較多時，都得到了及時的處理。但是在日常的維護中仍會碰到由于外部原因導致循環水溫度偏高的異常現象，我們計劃在2014年大修時通過技術改造，更換大容量的熱交換器來改善內循環水由于熱交換器散熱容量過小導致的水溫不能在熱交換中充分散發的問題。

[1]《ACS1000變頻器說明書》.

[2]《ACS1000變頻器固件手冊》.