焦爐機車變頻器在生產使用中的常見問題與處理

蔡亮

摘 要：焦爐“四大車”是以380V供電滑線為動力電源的電力機車，為了滿足煉焦生產工藝和機車使用功能的要求，各機車均設計有復雜的電氣系統以及各類電機和變頻器。在焦爐惡劣的工況環境和繁重的生產任務下，焦爐機車變頻器的故障問題是較為多發的，各種變頻器的故障問題對于機車的正常運行和焦爐生產造成了很大的影響。本文結合生產實踐，對焦爐機車變頻器在生產使用中的常見故障問題及處理措施進行了探討。

關鍵詞：焦爐機車;變頻器;生產使用;故障處理

隨著電氣自動化技術的發展，變頻器的應用也越來越廣泛，其具有軟啟動和變頻節能的功能，極大地促進了電氣設備的平穩和節能高效運行。變頻器是焦爐生產中最常見的電氣設備之一，焦爐“四大車”的電氣系統中，包括走行系統、推焦系統、下煤系統等均采用變頻器控制。由于焦爐生產環境較為惡劣，存在高溫、粉塵等不利因素，加之焦化生產工藝下電機設備的頻繁啟停，這些問題都導致了焦爐機車電氣系統中變頻器故障問題的多發。變頻器一旦出現故障必然導致相關電機設備的無法運行，繼而導致焦爐停產，因此，對于變頻器常見故障問題的快速處理非常關鍵。

1 焦爐機車變頻器常見故障問題及處理方法

1.1 過電流故障

過電流是變頻器在調試和使用過程中最為常見的故障問題，電流達到一定值后會使變頻器啟動過流保護。造成變頻器過流的原因主要應從以下方面考慮：一是變頻器插接件接觸不良，插接處存在銹蝕、松脫現象，導致變頻器與電機脫開。由于機車長期處在振動和高溫、高濕的工作環境下，因此容易造成變頻器接觸不良的問題。用力敲擊變頻器殼體，觸發板、I/O板等部位，過流故障出現則可基本判斷為接觸不良，應采取清除銹蝕，更換插接件、觸發板等措施予以解決。二是參數設置不當，例如加速時間太短，電機識別不正確，變頻器選型不當，負載機械阻力過大等有可能導致變頻器啟動和運行當中出現過流。對此首先應查看外部機械運行情況，例如推焦電流過大時應分析推焦過程中的阻力來源。其次要根據負載性質，負載機械慣量等，正確設置控制方式和加速時間，做好電機的識別與優化，使變頻器參數與電機運行相匹配。

1.2 過電壓

一種情況是變頻器上電，不啟動、不運行，但顯示過壓報警且不能復位。首先應檢查直流母線電壓是否穩定，如電壓不穩，超過額定電壓值則會出現過電壓故障顯示;用萬用表測量直流端子電壓，如果與顯示電壓不一致，則可確定為直流電壓檢測電路元件出現問題。另一種情況是變頻器減速運行中報過電壓故障，此類故障多出現在由高頻轉低頻的過程中，如不及時解決使變頻器直流母線長時間處于高報警狀態，則容易燒壞模塊。首先應檢查變頻器參數中減速時間是否設置過短;二是檢查變頻器電源側電壓是否過高;最后檢查制動回路部分是否存在發熱、異響等情況。由于焦爐生產中存在粉塵、震動等不利因素，容易造成制動回路中一些電阻元件的問題，因此，制動回路應是焦爐機車出現變頻器過壓故障時檢查的重點。

1.3 變頻器過熱

變頻器對環境溫度要求為0℃～40℃，過高的溫度會影響變頻器的使用，甚至導致變頻器燒壞。對此，首先應檢查環境溫度是否達到變頻器使用穩定，必要時應采取降溫措施;再者就是要檢查變頻器風扇是否正常運轉，風道是否堵塞，由于焦爐生產區域環境比較惡劣，粉塵較大易堆積，因此變頻器自身風扇和風道堵塞也是最為常見的故障原因。例如我廠曾出現裝煤車走行變頻器經常過熱燒壞的情況，經檢查發現裝煤車室內溫度過高，而且由于室內密封不嚴，室外焦粉等容易進入并粘附在變頻器風道和線路板上，影響了設備散熱。通過更換大功率空調，加強室內密封和清掃積灰等措施，消除了故障。

1.4 通訊故障

變頻器的通訊故障一般都能復位，通常不會損壞設備，但對生產會造成不必要的麻煩。變頻器通訊故障的原因主要有兩方面，一是線纜故障，線纜故障的解決比較簡單，檢查線纜和通訊板即可。另一種是通訊干擾，而干擾產生的原因則比較復雜，需要結合實際情況具體分析。變頻器常見的干擾類型包括靜電耦合干擾、靜電感應干擾、電波干擾、電源線傳導干擾、接地干擾等等。變頻器的防干擾措施主要以下：裝有變頻器的控制柜以及線纜應盡量遠離大功率變壓器和電動機等干擾源;變頻器的動力電纜應與控制信號線纜平行走線，弱電壓電流控制電纜應盡量遠離易產生電弧的斷路器和接觸器;控制電纜采用屏蔽、絕緣電纜，確保屏蔽電纜與電纜導體同長;降低變頻器載波頻率以減少干擾。

2 減少變頻器故障的預防措施

變頻器一旦損壞，不僅影響生產，而且備件的頻繁更換也會造成維護成本的增長，因此應采取預防性措施，設法減少變頻器故障。生產實踐證明，變頻器的故障率與使用環境條件有很大的關系，焦爐生產環境下，機車變頻器常年處在高溫、粉塵和震動的環境下，故障率自然回比較高。對此，應采取以下保養措施：

一是要保持環境溫度在變頻器適應溫度范圍內;二是要堅持每月清灰保養，清除變頻器內部、線路板和風道內的積灰;三是每半月對變頻器三相輸出電壓、電流進行檢查，注意比較各數據的平衡度，做好對變頻器運行環境和運行狀態的監測。

3 結語

以上幾點是結合焦爐機車變頻器故障處理的實踐總結而來。在生產中只有不斷地研究總結經驗，才能做好變頻器的維護和故障處理工作，減少設備故障，保障機車正常使用和焦爐正常生產。

參考文獻：

[1]常玉龍.變頻器在焦爐機車應用中的故障處理與維護[J].甘肅冶金，2017，39（2）.