水泥廠變頻器常見問題產生的原因及處理方法

申雁斌

摘要：在我國經濟不斷發展的推動下，建筑行業獲得了更好的發展機遇和空間，也帶動了建筑材料市場的發展。水泥作為建筑施工中必不可少的材料之一，現階段的需求量越來越大，對水泥廠的生產能力也提出了更高的要求。變頻器的使用實現了水泥生產過程變頻節能的目的，有利于水泥廠的發展。為此，本文對水泥廠變頻器常見的問題和產生的原因進行了分析，并且提出了針對性的處理方法，僅供參考。

關鍵詞：水泥廠;變頻器;問題;原因;處理方法

引言：在現有的技術條件和設備調節下，水泥廠使用變頻器進行生產過程中的變頻節能已經成為常態，并且獲得了良好的節能效果。但是，由于變頻器的長期使用，經常會發生一些故障問題，影響了水泥的正常生產，不利于水泥廠的穩定發展。所以，水泥廠要全面了解變頻器常見的問題以及產生的原因，并且采取有效的處理方法去及時解決問題，進而提高水泥生產的效率，推動水泥廠的健康發展。

一、水泥廠變頻器常見問題及產生原因

水泥廠的生產環境比較差，灰塵大、空氣濕度大、操作不當以及設備溫度過高等都會導致水泥廠變頻器出現故障，從而影響水泥生產的正常進行。變頻器的常見故障有過電壓、過電流、諧波，下面重點分析一下變頻器問題的產生原因[1]。

（一）過電壓

變頻器過電壓問題的產生原因主要有帶負載合閘和整流元件的換向。其中，變頻器如果在帶負載的情況下進行合閘，就會產生過電壓，并且變頻器的電容量是一定的，在真實負載中會產生較大的電容，使得震蕩電壓在高頻率傳輸中發生對地的電容分布，吸收了過電壓，使得過電壓小于空載電壓，抑制過電壓的發生[2]。但是如果過電壓的數值過大或者高于元件的耐壓值，就會造成嚴重的故障問題。另外，在變頻器正常工作中如果元件突然幻想，會產生瞬間的過電壓，對變頻器造成嚴重損壞，會造成變頻器使用壽命的縮短。

（二）過電流

變頻器過電流問題從字面的意思上不難理解，就是變頻器在正常使用的過程中產生了超過自身額定電流的過電流，容易造成變頻器溫度過高，燒壞絕緣設備等，容易導致變頻器短路而發生生產事故。過電流問題的產生主要有三個過程，一個是變頻器運轉過程，過電流的產生原因是由于沖擊負載和傳動裝置停滯導致，同時還可能因為變頻器使用環境惡劣或者設備老化等產生過電流。二是變頻器升速過程，如果在生產過程中突然提高設備功率，就會造成負載提升速度加快，電動機的轉速也會隨之提高，就會產生過電流。三是在變頻設備降低設備功率時，電動機的轉速隨之下降，但是設備的轉子依然保持著高速轉動，兩者之間的速度差異會導致沖擊負載變大，產過電流。

（三）諧波

水泥廠變頻器按照結構的不同可以分為直接變頻器和間接變頻器兩種，直接變頻器的運行是直接將工頻交流轉化成可控頻率的交流，而間接變頻器則是在直接變頻器的基礎上增加了整流器，現將工頻交流轉換為直流，再使用逆變器將直流轉換為可控頻率的交流[3]。目前使用間接變頻器的比較多，并且具有三種結構形式，分別是利用可控整流器變壓，利用逆變器變頻;利用不控整流器和整流斬波器變壓、用逆變器變;利用不控整流器整流，聯合脈沖寬度調制逆變器同時進行變頻。使用哪種變頻器都需要使用到非線性電力電子元件，在使用過程中都是通過脈動斷續方式從變頻器中吸收電流，形成不連續的正弦波。此過程吸收的脈動電流和設備電網的阻抗會共同作用形成脈動電壓，并不斷的累積和疊加，導致電壓畸變發生諧波。

二、水泥廠變頻器常見問題的處理方法

（一）過電壓處理方法

對于變頻器過電壓問題的處理和控制，可以通過制造使用專門的電壓回路去吸收過電壓，減少過電壓對變頻器造成的影響。一方面，如果變頻器在使用過程中經常發生由于帶負載合閘而引起的過電壓時，可以更換性能更好的合閘開關去消除過電壓，并且要保證合閘開關的周期性能良好，同時在選擇變壓器的時候要選擇能夠消除靜電影響的，以此減少過電壓的發生。另一方面，在處理由于元件換向產生的過電壓問題時，要選擇耐壓值較高的整流元件，避免了突然換向時產生過電壓。

（二）過電流處理方法

從變頻器過電流的產生過程中可以看出，過電流問題的產生原因就是變頻器的功率變化使得電動機和轉子之間的轉速出現差異，從而導致沖擊負載較大，進而形成了過電流。所以，想要有效的處理過電流問題，首先要在變頻器開始運轉之前對其進行細致的檢查，要消除變頻器設備傳動裝置的卡頓問題，避免出現沖擊負載較大現象。其次，要在進行變頻器功率變化之前檢查電動機的轉速和設備轉子速度變化是否相匹配，如果兩者之間存在較大的轉速差異，則可以通過調整轉矩進行補償的方式去消除過電流。

（三）諧波處理方法

在處理諧波問題的時候，可以通過減小變壓器多相運行中的相位角差去解決，通常情況下，變壓器在多相運行時，其變頻器會使用到6脈波的整流器作為整流部分，容易產生較大的諧波問題。所以，如果在變壓器進行多相運行時，可以將兩臺相位角差為30°的變壓器進行組合，組合成與一臺12脈波整流器相當的變壓器，即可有效的減少諧波問題[4]。除此之外，在應用變頻器的時候，也可以通過提高變頻器的載波比對變頻器運行過程中產生的一些低次的諧波進行抑制。總之，在處理變頻器諧波問題的時候，首先要了解變頻器的工作原理，并根據變頻器的運行特點和結構特點等，找到有效的諧波處理方法，消除諧波對變頻器造成的不良影響，保證變頻器的正常運行。

三、結論

綜上所述，變頻器作為水泥廠生產環節中主要的節能控制設備，需要得到有效的應用和維護，以此提高生產效率。所以，我們要在了解變頻器工作原理的基礎上，找到變頻器常見問題的產生原因，并進行針對性處理，進而提高變頻器的使用效率，促進水泥生產的有序進行。

參考文獻：

[1]李武成，李寧.水泥廠變頻器常見問題產生的原因分析及處理方法[J].四川水泥，2019（07）：1.

[2]譚宇龍.水泥廠變頻器常見問題產生的原因分析及處理方法[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2017（04）：129-130.

[3]汪偉.變頻器的常見故障分析及解決措施[J].中國新技術新產品， 2018（1）：72-73.

[4]馬智濤.變頻器常見故障原因及處理對策[J].化工管理，2018.