某石化公司兩聚VVVF盤變頻器控制改造

賴遠波，王相軍，周瑤強，錢強，魯婧

（獨山子石化公司供水供電公司，新疆 獨山子 833699）

乙烯廠聚乙烯一配電室丹佛斯VVVF盤2800系列變頻器電機是乙烯廠聚乙烯裝置的關鍵設備設備，共計12臺其中任何一臺變頻器停機都將有可能導致聚乙烯裝置停工，停機時間不得超過20分鐘，否則裝置就會停工，由于變頻器控制回路在設計上存在隱患和缺陷，嚴重影響了聚乙烯裝置的安全平穩運行。

1 改造前狀況

（1）基本原理。電源由空開送至主接觸器機械主觸頭，接觸器機械主觸頭在電磁力的作用下閉合，然后將三相交流電輸送至變頻器輸入端的U、V、W，此時變頻器整流器（6個二極管）就直接工作，通過變頻器內部相關參數的設定和變頻器控制端子（數字端子和模擬端子）的接線及儀表調速信號的輸入來控制逆變器輸出三相可改變電壓和頻率的交流電，根據N=60F/P從而達到改變電動機轉速的目的。

圖1 主回路

圖2 控制回路

（2）變頻器控制現狀。因主接觸器在變頻器的上端發生故障時變頻器不能一直顯示故障代碼，給我公司現場設備維護人員在排查變頻器故障時帶來了很大的困難。而且變頻器控制回路中有個抗晃電時間繼電器多次出現接點故障而導致變頻器工藝無法正常停機，因此繼電器的故障導致變頻器不能正常工作有4次左右，通過變頻器在實際運行過程中我們發現內部某些參數不能按照默認只進行設置，如操作面板上的復位/停止鍵（如014參數停止或復位）日常巡檢或調試中按下復位按鍵，就會導致工藝在現場操作柱或DCS開不了機，要先恢復正常，就一定要在變頻器上按下START鍵才能將變頻器開起來，這種操作方式是不符合安全操作要求的，因014參數默認設置而導致工藝在現場操作柱或DCS開不了機至少已經有4次，而且因變頻器故障要求工藝人員經常頻繁的開停機致使變頻器多次得電失電嚴重影響了變頻器的使用壽命。

（3）改造前原理圖如圖1、2。通過控制原理圖可以看出，控制元器件較多，任何一個出現故障都將導致變頻器無法正常運行，這也是導致變頻器故障高發的主要原因。

2 改造方法及效果

2．1 改造方法及效果

（1）將原控制回的各種繼電器及保險全部拆除，保留主接觸器和熱繼，將主空開下端頭的三相電纜改接到變頻器主路輸入端的U、V、W上，正常情況下主空開斷路器一合閘變頻器的整流器就開始工作，其直流電壓正常穩定在556VDC左右，此時變頻器的操作面板就會點亮一直有狀態顯示，，工藝操作人員在現場或DCS兩地開機只是啟動逆變器，對變頻器本身的強電沖擊就會大大的降低，從而延長了變頻器的使用壽命。

（2）將原先控制接觸回路中的現場操作柱的就地、遠程、啟動、反轉和儀表DCS的啟動接點信號全部接至變頻器的控制端子12、18、19上，將來操作柱的停止、DCS停止和連鎖接點信號接至變頻器的控制端子12.27之間上，實現兩地控制，工藝實際操作方式不變。

（3）將原再將變頻器內部繼電器輸出的常開接點01、02送給主控室用來顯示運行；調速信號線和反饋信號由變頻器的模擬輸入和輸出端子實現。

（4）具體修改參數設置：①運行信號參數：即參數323設{5}。調速設定參數：314設定為{1}電流給定；315最小標定設為4mA316最大標定默認20 mA；反饋信號參數：319設定為{8}4-20mA信號輸出；②抗晃電再啟動功能參數：參數405設11（自動復位次數），407設為4（借能運行）參數014改為0 ，406設為3-5秒來實現變頻器抗晃電功能；③啟動參數設置：正傳啟動302參數設為（8）脈沖啟動，反轉參數303設為（10）反轉與啟動，實現變頻器的啟動功能；④停止參數：正常停、故障停304參數設置為（0）（慣性滑停反邏輯）；實現各種停機功能；⑤改造后相關說明：當電機或變頻器出現故障，變頻器就會先發出報警信號，如果故障沒有消除變頻器的逆變器會延時封鎖逆變器停止輸出三相交流電，只要整流器本身沒有故障，變頻器操作面板的LCD就會顯示一直當前的故障代碼。負載電機的各種保護通過變頻器都能實現，當發生報警的故障變頻器就報警，當發生跳閘的故障變頻器就會跳閘，是變頻器輸出停止，原先的控制回路的各種元器件全部拆除，所有的啟動、停止和調速信號均通過接線到變頻器的數字端子和模擬端子上來控制，簡化了電路，降低了故障率。

圖3

圖4

2．2 改造后原理圖（圖3、圖4）

2．3 改造后效果

通過改造使變頻器的控制直接控制電機，少了許多中間環節，大大降低了變頻器的各種開停機故障率，提高了維護人員判斷故障的效率。節約了電氣設備的原材料，降低了電氣設備的成本，從而保證了電動機運行可靠性。

2．4 改造后經濟效益

改造后1臺變頻器需拆除1個主接觸器，兩個抗晃電的時間繼電器，3個中間繼電器及控制回路的開關和保險，我廠類似這樣控制方式的變頻器多達100臺，又因為改造后運行可靠性大大提高，不完全統計估算改造后能帶了100萬左右的經濟效益。

3 結語

通過對我廠丹佛斯旋閥變頻電機的控制回路的改造，使我廠類似控制方式的旋閥變頻器的故障率降低，降低了變頻器故障產生環節和故障點，即便是變頻器本身出現故障時，故障代碼一直顯示在變頻器上，可以快速判斷故障點，能在短時排除故障，通過改進可以延長變頻器的壽命周期，保證了我廠生產裝置的安穩運行。