導讀：隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)和(he)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，低(di)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)也(ye)得(de)到(dao)了(le)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)。這(zhe)幾(ji)年(nian)低(di)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)采(cai)油(you)廠(chang)采(cai)油(you)生(sheng)產(chan)各(ge)類(lei)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)調(tiao)速(su)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)機(ji)械(xie)的(de)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)、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、bianpinqiwaiweikongzhiqijianguzhang。bianpinguineibianpinqibenshenwuguzhang
，danwaibukongzhidianluxitongfashengguzhang。youyushiyongnianxianjiaochang，qiekongzhidianluyoubijiaofuza，jimeiyoudianlutu，youmeiyouxianhao
，xianluduoerqiefuza，geiweixiuzaochengbubian。

　　4、變bian頻pin櫃gui設she計ji不bu合he理li，內nei部bu過guo於yu狹xia窄zhai，散san熱re通tong風feng效xiao果guo差cha
，導dao致zhi散san熱re不bu良liang。部bu分fen變bian頻pin器qi工gong作zuo環huan境jing比bi較jiao惡e劣lie，風feng沙sha及ji塵chen土tu集ji聚ju較jiao多duo，嚴yan重zhong影ying響xiang了le變bian頻pin器qi的de正zheng常chang運yun行xing，甚shen至zhi造zao成cheng停ting機ji故gu障zhang。變bian頻pin櫃gui散san熱re導dao流liu風feng扇shan屬shu於yu易yi損sun件jian，壽shou命ming一yi般ban在zai2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

　　大(da)部(bu)分(fen)變(bian)頻(pin)器(qi)過(guo)熱(re)報(bao)警(jing)故(gu)障(zhang)
，除(chu)了(le)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)風(feng)扇(shan)損(sun)壞(huai)的(de)原(yuan)因(yin)外(wai)，還(hai)有(you)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)，就(jiu)是(shi)日(ri)常(chang)維(wei)護(hu)的(de)缺(que)乏(fa)，變(bian)頻(pin)器(qi)散(san)熱(re)器(qi)灰(hui)塵(chen)積(ji)攢(zan)嚴(yan)重(zhong)，影(ying)響(xiang)散(san)熱(re)。[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：

　　定ding期qi測ce量liang變bian頻pin器qi及ji電dian機ji的de遠yuan行xing數shu據ju
，包bao括kuo變bian頻pin器qi輸shu出chu頻pin率lv，輸shu出chu電dian流liu，輸shu出chu電dian壓ya，變bian頻pin器qi內nei部bu直zhi流liu電dian壓ya，散san熱re器qi溫wen度du等deng參can數shu。與yu合he理li數shu據ju對dui照zhao比bi較jiao，以yi利li於yu早zao日ri發fa現xian故gu障zhang隱yin患huan。變bian頻pin器qi如ru發fa生sheng故gu障zhang跳tiao閘zha，務wu必bi記ji錄lu故gu障zhang代dai碼ma和he跳tiao閘zha時shi變bian頻pin器qi的de運yun行xing工gong況kuang，以yi便bian具ju體ti分fen祈qi故gu障zhang原yuan因yin。

　　(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。