变频器维修和保养对策探究

变频器维修和保养对策探究

陈晨

元宝山发电有限责任公司 内蒙古 赤峰 024000

摘要：变频器是当前一种具有高效节能作用的电机调速装置，凭借交流变频性能优越的特点，在诸多场合被作为首选电机驱动方案。在火力发电厂中变频的配备数量逐渐增加，以此实现发电节能的效果。但在实际运行过程中，变频器经常出现一些故障，影响其使用功能的发挥。为此，本文基于变频器的原理，分析其常见故障及维修措施，并提出相关保养措施，旨在进一步提高火力发电厂变频器的应用水平。

关键词：变频器；维修；保养

前言

近年来，为贯彻节能减排绿色理念，火力发电厂对变频器的应用越来越广泛，以此降低厂用电率及供电煤耗。不过变频器在使用过程中，常见一些故障，导致电厂的整体运行安全和稳定性受到影响。因此在实际工作中，必须要针对存在的故障采取有效维修手段，并完善保养措施，提高变频器的运行效率，实现火力发电厂高效节能目标，推动可持续发展。

1 变频器的原理概述

变频器的运行原理主要是通过改变电极输入电源频率的方式，有效对电机进行调速。其主要构成有主电路及控制系统，其中主电路包含移相变压器以及功率模块两部分。移相变压器一般是采用强迫风冷的干式变，应用Y接法保障一次侧与进线高压直连。同时二次侧绕组通常是用用延边Δ接法，保障相互之间存在一定的相位差。并且功率单元的数量、变频器的电压等级等决定相位差。在控制系统中，存在主控和电气控制系统。主控是由主控板和光通讯子板所组成，负责输入和输出开关量、模拟量、生成控制信号以及实现编解码等。电气系统则是由电源、逻辑控制、人机界面等构成，负责对变频器输入输出控制信号、检测外部故障以及信息处理和通讯等^[1]。

2 变频器常见故障及维修措施

2.1常见参数设定问题

对于火力发电厂中变频器的应用，对其参数设置具有较高的要求，必须要满足设备系统控制需求，保证整体系统的正常、稳定运行。但在变频器的运行实践中，常见一些参数设定问题。具体分析以及维修措施如下：

1. 新进变频器与设备系统控制要求不符，出现参数设置不正确，出现无法运行等问题。其是因为变频器采用出厂默认参数，其只开发较为简单的参数调整模式。对于火力发电厂的实际运用应当进行全面的调试，保证参数设置合理。比如将变频器设定为完全参数模式，按照实际需求进行其他参数的调整。也可实施自学习模式，自动设定功率、额定电流、转速等电机参数。

2. 新进变频器运行参数设置不科学，出现运行故障。通常来说变频器出厂后会给定运行指令，但其一般设定为面板操作器方式。在投入使用时，操作者还需按照具体情况和控制要求等，合理更改控制回路端子、通信以及选择卡等，保证变频器可正常启动、停止、反转控制等。

3. 已使用变频器出现运行故障。其大多是因为发电系统出现更改，导致变频器与设备控制系统之间出现不适应，进而导致故障接点输出、报警输出不动作等。因此相关人员在维修中，可对变频器进行恢复出厂设置，重新设定功能参数，适应当前火电发电厂的运行需求^[2]。

2.2常见报警故障维修

变频器的报警故障相对复杂，比如在发生故障时，变频器为发挥保护作用而会立即动作并停机。同时在面板上显示故障代码类型，通常情况下相关维修人员可按照故障代码，明确故障发生点以及原因。不过也有一些故障的引发原因较为复杂，需要根据故障对象逐步排查。目前常见故障及维修措施如下：

1. 过电流故障。在变频器运行过程中常见过流报警故障，其是因为负载过大而加减速时间较短所导致的，或者电机容量超过适用容量时、变频器输出侧发生短路等。维修人员可利用运行记录详细分析故障原因，明确故障点后进行复位。但一般情况下，变频器重新开始运行的初期，不会发生故障。当需要加速时则会出现故障报警，维修人员要充分考虑加减速时间的设定合理性，是否存在过短现象。并检查电流上限是否过小、转矩补偿设定是否过高等，并逐一修改相关参数的设定，解决报警故障。如果变频器在刚启动阶段出现故障报警，则表示出现过电流现象，主要引发原因包括负载短路、机械部位发生卡住、内部硬件损坏等。维修人员需要及时检查负载，如断开负载，仍存在过流现象，则可更换变频器的逆变单元^[3]。

2. 过电压故障。变频器出现过电压报警故障的主要原因则是其拖动大惯性负载时，对减速时间的设定相对较小。同时在减速过程中，受负载本身惯性较大的影响，负载拖动电极的转速明显高于变频器输出频率对应的转速。直接导致直流回路的电压大幅升高。一旦超过自身保护值，就会出现过电压报警现象。维修人员针对这一问题，应基于保证变频器运行满足需求的条件下，尽可能的将减速时间设定延长。如需立即停止设备，可增加匹配度较高的制动单元和制动电阻。

3. 欠压故障。当变频器发生欠压故障时，其主要引发因素为输入电源缺项、线路接触不良以及变频器内部存在问题等。维修人员需要全面检查电源线路，如确认无误后，要检查变频的整流回路是否发生损坏。然后检查直流电路是否需要更换。从而明确欠压故障的发生部位以及原因，对损坏线路进行更换。

4. 过热故障。针对变频器的运行特点，其发生过热故障的原因包括使用环境温度过高，造成超出正常工作温度。同时内部散热风扇出现堵塞或者损坏等，也会引发过热故障。对于该问题的解决，维修人员需要对变频器设备加装相应的通风装置、工业冷却装置等。并注重对风扇运行状态的检查，如发现损坏及时进行更换。

5. 接地故障。在变频器运行过程中，常见的接地故障包含有电机接地故障、内部硬件损坏等。在维修时，相关人员先要排除电机接地，然后检查内部霍尔传感器是否受到温度、湿度等因素影响而出现漂移，引发报警故障。如果出现变频器内部硬件损坏的情况，需联系厂家进行修理，防止故障范围扩大。

3 变频器保养措施

首先，需要在运行中加强关注和巡检。出部分数据进入DCS以外，要对变频器室内的温度以及湿度进行每日记录。并间隔一周针对变频器柜开展红外线热成像测试，观察PLC控制器界面的显示情况。同时注重对进风口进行风量测试，如发现风量不足则要及时吹扫滤网。

其次，在变频器退出运行状态后，必须进行彻底的清洁，全面检查柜顶风机以及风道等设施是否完好。针对电缆以及导线等线路的连接可靠性进行检查，并对变频器柜内设备实施详细检查，避免出现放电、变色以及破损等问题，适当紧固螺栓。如果对于长期停运的变频器维护和保养，则仍需投入控制电源和信号电源，保障电子元件带电，同时保证回路绝缘性能良好。定期开展检修，一般是在夏季之前进行彻底检修，消除故障隐患。

结束语

综上所述，火力发电厂应用变频器能够有效实现节能降耗，为保障运行安全及稳定性，应当针对变频器故障进行严格把握，对现存的参数故障和报警故障采用针对性检查和排查措施，通过调整参数和更换损坏部件解决异常运行问题。同时在保养过程中，还需注重运行期间巡检、停运后维护保养以及定期检修等，最大限度的提高变频器运行效率，为火力发电运营提供良好条件。

参考文献

[1]张达.火电厂给煤机变频器低电压穿越改造技术的研究与应用[J].江西电力,2019,43(12):52-55.

[2]徐在德,范瑞祥,潘建兵,等.火电厂低压辅机变频器低电压穿越测试装置研究与应用[J].电力系统保护与控制,2018,46(08):148-155.

[3]张志轩,由新红,马欢,等.火电厂辅机变频器低电压穿越技术在电网应用研究[J].山东电力技术,2020,47(12):32-36.