導讀：suizhejisuanjijishuhedianlidianzijishudefazhan，diyabianpinqideyingyongyededaolekuaisufazhan。zhejiniandiyabianpinqizaicaiyouchangcaiyoushengchangeleigongyijishuzhongdedaoleguangfanyingyong。caiyongbianpinqitiaosukeyitigaojixiedekongzhijingdu、生產效率和產品質量，降低能耗，在孤東采油廠許多生產工藝中取得了顯著的節能效果。

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　　一
、變頻器的節能原理

　　1、變頻節能

　　變頻器節能主要表現在風機

、水(shui)泵(beng)的(de)應(ying)用(yong)上(shang)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)生(sheng)產(chan)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，各(ge)種(zhong)生(sheng)產(chan)機(ji)械(xie)在(zai)設(she)計(ji)配(pei)用(yong)動(dong)力(li)驅(qu)動(dong)時(shi)
，都(dou)留(liu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)富(fu)餘(yu)量(liang)。當(dang)電(dian)機(ji)不(bu)能(neng)在(zai)滿(man)負(fu)荷(he)下(xia)運(yun)行(xing)時(shi)，除(chu)達(da)到(dao)動(dong)力(li)驅(qu)動(dong)要(yao)求(qiu)外(wai)，多(duo)餘(yu)的(de)力(li)矩(ju)增(zeng)加(jia)了(le)有(you)功(gong)功(gong)率(lv)的(de)消(xiao)耗(hao)，造(zao)成(cheng)電(dian)能(neng)的(de)浪(lang)費(fei)。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大
，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。

　　由流體力學可知
，P(功率)＝Q(流量)×H(壓力)，流量Q與轉速N的一次方成正比

，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調節流量下降時，轉速N可成比例的下降
，而此時軸輸出功率P成立方關係下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關係。所隊當所要求的流量Q減少時，可調節變頻器輸出頻率使電動機轉速n按比例降低。這時
，電動機的功率P將按三次方關係大幅度地降低
，比調節擋板
、閥門節能40%一50%，從而達到節電的目的。

　　例如：一台離心泵電機功率為55千瓦，當轉速下降到原轉速的4/5時，其耗電量為28.16千瓦，省電48.8%
，當轉速下降到原轉速的l／2時，其耗電量為6.875千瓦，省電87.5%。

　　2
、功率因數補償節能

　　無wu功gong功gong率lv不bu但dan增zeng加jia線xian損sun和he設she備bei的de發fa熱re，更geng主zhu要yao的de是shi功gong率lv因yin數shu的de降jiang低di導dao致zhi電dian網wang有you功gong功gong率lv的de降jiang低di，大da量liang的de無wu功gong電dian能neng消xiao耗hao在zai線xian路lu當dang中zhong，設she備bei使shi用yong效xiao率lv低di下xia
，浪lang費fei嚴yan重zhong，使shi用yong變bian頻pin調tiao速su裝zhuang置zhi後hou，由you於yu變bian頻pin器qi內nei部bu濾lv波bo電dian容rong的de作zuo用yong，從cong而er減jian少shao了le無wu功gong損sun耗hao
，增zeng加jia了le電dian網wang的de有you功gong功gong率lv。

　　3、軟啟動節能

　　電機硬啟動對電網造成嚴重的衝擊
，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管(guan)路(lu)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)極(ji)為(wei)不(bu)利(li)。而(er)使(shi)用(yong)變(bian)頻(pin)節(jie)能(neng)裝(zhuang)置(zhi)後(hou)
，利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)軟(ruan)啟(qi)動(dong)功(gong)能(neng)將(jiang)使(shi)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)從(cong)零(ling)開(kai)始(shi)，最(zui)大(da)值(zhi)也(ye)不(bu)超(chao)過(guo)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)，減(jian)輕(qing)了(le)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)和(he)對(dui)供(gong)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)，延(yan)長(chang)了(le)設(she)備(bei)和(he)閥(fa)門(men)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。節(jie)省(sheng)了(le)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)。[page_break]

　　二、目前主要存在問題

　　孤東采油廠技術質量監督站自2005年開展了變頻器維修工作，先後組織了現場維修150台次，總功率達到5800千瓦。

　　從維修情況來看，變頻器發生故障或損壞的特征，一般可分為兩類：一yi種zhong是shi在zai運yun行xing中zhong頻pin繁fan出chu現xian的de自zi動dong停ting機ji現xian象xiang
，並bing伴ban隨sui著zhe一yi定ding的de故gu障zhang顯xian示shi代dai碼ma，其qi處chu理li措cuo施shi可ke根gen據ju隨sui機ji說shuo明ming書shu上shang提ti供gong的de指zhi導dao方fang法fa，進jin行xing處chu理li和he解jie決jue。這zhe類lei故gu障zhang一yi般ban是shi由you於yu變bian頻pin器qi運yun行xing參can數shu設she定ding不bu合he適shi
，或huo外wai部bu工gong況kuang、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象

；另一類是由於使用環境惡劣
，高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障(嚴重時，會出現打火
、爆炸等異常現象)。具體表現為：

　　1、變頻器主控電路故障。主要包括主板
，電源板，逆變器
、濾波電容等主控電路損壞。

　　2、變頻器冷卻直流風扇故障。風扇屬於易損件
，工作壽命在2—5年，但是因為變頻器種類繁多，功率大小不同所以內部直流風扇額定電流不同而不通用
，部分風扇損壞後因為缺乏備件無法及時更換。

　　3

、變(bian)頻(pin)器(qi)外(wai)圍(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)件(jian)故(gu)障(zhang)。變(bian)頻(pin)櫃(gui)內(nei)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)無(wu)故(gu)障(zhang)，但(dan)外(wai)部(bu)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)。由(you)於(yu)使(shi)用(yong)年(nian)限(xian)較(jiao)長(chang)，且(qie)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)又(you)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)
，既(ji)沒(mei)有(you)電(dian)路(lu)圖(tu)，又(you)沒(mei)有(you)線(xian)號(hao)，線(xian)路(lu)多(duo)而(er)且(qie)複(fu)雜(za)，給(gei)維(wei)修(xiu)造(zao)成(cheng)不(bu)便(bian)。

　　4
、bianpinguishejibuheli，neibuguoyuxiazhai，sanretongfengxiaoguocha

，daozhisanrebuliang。bufenbianpinqigongzuohuanjingbijiaoelie，fengshajichentujijujiaoduo
，yanzhongyingxianglebianpinqidezhengchangyunxing，shenzhizaochengtingjiguzhang。bianpinguisanredaoliufengshanshuyuyisunjian，shoumingyibanzai2年左右，但是大部分變頻櫃散熱風扇損壞後，沒有及時更換，造成散熱不良，造成變頻器工作穩定性差、老化加劇、過熱報警頻發等現象發生。

　　5
、變頻器日常維護工作跟不上。操作人員對變頻路基本操作及一些基本參數設置不了解
，使用過程中不能及時發現問題。

　　6
、“小馬拉大車”問題。由you於yu當dang時shi投tou產chan設she計ji時shi的de工gong作zuo條tiao件jian下xia限xian製zhi
，設she計ji安an裝zhuang時shi為wei節jie省sheng資zi金jin
，許xu多duo地di方fang都dou有you采cai用yong了le變bian頻pin功gong率lv小xiao於yu電dian機ji額e定ding功gong率lv，但dan隨sui著zhe工gong藝yi生sheng產chan條tiao件jian的de變bian化hua，出chu現xian“小馬拉大車”問題

，造成變頻器不能正常運行。如一號聯水外輸、三號聯提升和KDl8號站注水等。[page_break]

三、變頻器的主要故障原因及預防措施

　　由(you)於(yu)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa)不(bu)正(zheng)確(que)或(huo)設(she)置(zhi)環(huan)境(jing)不(bu)合(he)理(li)，將(jiang)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)變(bian)頻(pin)器(qi)誤(wu)動(dong)作(zuo)及(ji)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)，或(huo)者(zhe)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)預(yu)期(qi)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)果(guo)。為(wei)防(fang)患(huan)於(yu)未(wei)然(ran)，事(shi)先(xian)對(dui)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)進(jin)行(xing)認(ren)真(zhen)分(fen)析(xi)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)6—10年後，就進入故障的高發期，經常會出現元器件燒壞、失效、保護功能頻繁動作等故障現象，嚴重影響其正常運行。

　　1、外部的電磁感應幹擾易造成故障

　　如ru果guo變bian頻pin器qi周zhou圍wei存cun在zai幹gan擾rao源yuan，它ta們men將jiang通tong過guo輻fu射she或huo電dian源yuan線xian侵qin入ru變bian頻pin器qi的de內nei部bu，引yin起qi控kong製zhi回hui路lu誤wu動dong作zuo，造zao成cheng工gong作zuo不bu正zheng常chang或huo停ting機ji，嚴yan重zhong時shi甚shen至zhi損sun壞huai變bian頻pin器qi。在zai外wai部bu采cai取qu噪zao聲sheng抑yi製zhi措cuo施shi，消xiao除chu幹gan擾rao源yuan顯xian得de非fei常chang必bi要yao。具ju體ti解jie決jue辦ban法fa有you：一是盡量縮短控製回路的配線距離
，並使其與主線路分離
；二是變頻器接地端子應按規定進行，不能同電焊
、動力接地混用
；三是變頻器輸入端安裝噪聲濾波器
，避免由電源進線引入幹擾。

　　2、環境問題造成的故障

　　變(bian)頻(pin)器(qi)屬(shu)於(yu)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)裝(zhuang)置(zhi)

，在(zai)其(qi)規(gui)格(ge)書(shu)中(zhong)有(you)詳(xiang)細(xi)安(an)裝(zhuang)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)的(de)要(yao)求(qiu)。振(zhen)動(dong)是(shi)對(dui)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)造(zao)成(cheng)機(ji)械(xie)損(sun)傷(shang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)
，對(dui)於(yu)振(zhen)動(dong)衝(chong)擊(ji)較(jiao)大(da)的(de)場(chang)合(he)，應(ying)采(cai)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)避(bi)振(zhen)措(cuo)施(shi)；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生鏽、接觸不良
、絕緣降低而形成短路；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。

　　定(ding)期(qi)檢(jian)查(zha)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)空(kong)氣(qi)濾(lv)清(qing)器(qi)及(ji)冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)。目(mu)前(qian)采(cai)油(you)廠(chang)在(zai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)損(sun)壞(huai)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)
，而(er)且(qie)部(bu)分(fen)變(bian)頻(pin)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)比(bi)較(jiao)差(cha)
，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)散(san)熱(re)及(ji)空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)，導(dao)致(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)高(gao)溫(wen)季(ji)節(jie)易(yi)跳(tiao)閘(zha)、過熱報警。

　　3
、參數設置及設備引起的故障

　　故障主要發生在注聚泵用低壓變頻器，故障主要表現為起動時並不立即跳閘
，而是在運行過程中跳閘。可能的原因有：

　　(1)泵工作狀態不穩定；(2)管線壓力過大；(3)升速時間設定太短；(4)降速時間設定太短；(5)轉矩補償設定較大
；(6)引起低速時空載電流過大；(7)電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小

、引起誤動作。

　　4、主板及主電路的故障

　　由you於yu使shi用yong年nian限xian較jiao長chang和he一yi些xie突tu發fa原yuan因yin，而er造zao成cheng主zhu板ban及ji主zhu電dian路lu損sun林lin
，此ci類lei故gu障zhang發fa生sheng必bi然ran造zao成cheng元yuan器qi件jian的de損sun壞huai和he報bao廢fei，是shi變bian頻pin器qi維wei修xiu費fei用yong的de主zhu要yao消xiao耗hao部bu分fen。主zhu要yao有you：

　　(1)整流塊的損壞；(2)充電電阻損壞；(3)逆變器模塊燒壞；(4)濾波電容的損壞

；(5)主板、電源板損壞。

　　5、維護不當造成的故障

　　dabufenbianpinqiguorebaojingguzhang
，chulelengquexitongfengshansunhuaideyuanyinwai
，haiyouyigezhuyaoyuanyin
，jiushirichangweihudequefa

，bianpinqisanreqihuichenjizanyanzhong，yingxiangsanre。[page_break]

五、幾點建議

　　l
、規範變頻設備進入渠道，建立準入製度。

　　目mu前qian孤gu東dong采cai油you廠chang變bian頻pin器qi品pin種zhong繁fan多duo
，各ge種zhong變bian頻pin器qi之zhi間jian器qi件jian並bing不bu通tong用yong，造zao成cheng了le備bei料liao困kun難nan，增zeng加jia了le成cheng本ben利li維wei修xiu的de難nan度du
，因yin此ci建jian議yi規gui範fan變bian頻pin設she備bei進jin入ru渠qu道dao，建jian立li市shi場chang準zhun入ru製zhi度du減jian少shao引yin進jin變bian頻pin器qi的de品pin牌pai種zhong類lei，降jiang低di後hou期qi維wei護hu、維修成本。

　　(1)限定品牌範圍

　　限定品牌範圍

，如近年來在孤東采油廠內出觀故障率低，運行可靠的某些品牌。建議規範為富士、ABB、森蘭等品牌。

　　(2)規範引入渠道

　　規範引入渠道，對引入設備的廠家技術力量售後服務進行考察，對新引入變頻設備驗收時要求資料配備完整，包括線路圖
、說明書等，便於以後出現故障進行維護。

　　2、建立變頻器日常保養製度

　　對變順器的管理進行規範，由專人負責對變頻設備進行日常維護保養。日常維護保養的具體內容可以分為：

　　(1)運行數據記錄，故障記錄：

　　dingqiceliangbianpinqijidianjideyuanxingshuju，baokuobianpinqishuchupinlv，shuchudianliu，shuchudianya，bianpinqineibuzhiliudianya，sanreqiwendudengcanshu。yuhelishujuduizhaobijiao，yiliyuzaorifaxianguzhangyinhuan。bianpinqirufashengguzhangtiaozha，wubijiluguzhangdaimahetiaozhashibianpinqideyunxinggongkuang，yibianjutifenqiguzhangyuanyin。

　　(2)變頻器日常檢查：

　　每兩周進行一次
，檢查記錄運行中的變頻器輸出三相電壓，並注意比較它們之間的平衡度

；檢查記錄變頻器的三相輸出電流，並注意比較它們之間的平衡度
；檢查記錄環境溫度
，散熱器溫度；察看變頻器有無異常振動，聲響
，風扇是否運轉正常。

　　(3)變頻器保養：

　　每台變頻器每季度需要清灰保養1次。保養要清除變頻器內部和風路內的積灰、髒物，將變頻器表麵擦拭幹淨，變頻器麵板要保持清潔光亮；在保養??變色部位，阻尼電阻有無開裂現象

，電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現象
，PCB板有否異常
，有沒有發熱燒黃部位。

　　3、加強培訓

　　(1)對變頻設備操作
、管理人員進行基礎培訓


，掌握變頻器日常維護保養的知識以及了解基本參數的設置。

　　(2)對變頻器維修人員進行係統的培訓，以便今後更好地開展維修工作。