减少站内变频器损坏次数的研究应用

刘璧钺　许刚　刘正杰

【摘要】联合站、净化站、注聚站、注水站为了改善工艺条件，在我廠合计用变频调速器共884台。为我厂每年节约484万KWH电量。虽然效益可观，但由于老化和维护保养及环境等各方面因素影响，损坏数目呈现逐年上升趋势，影响了油田正常生产，维修成本增加。

【关键词】变频器；整流滤波器；逆变器；故障频次；变频调速器；关联图

一、选题理由

据统计，2011年变频调速器和2012年变频调速器损坏次数从67台次上升到98台次，处于上升趋势。

二、现状调查

我们对2012年变频器损坏情况进行了摸底排查，其影响因素及损坏频次如下表：

表可以看出，整流滤波单元、整流逆变单元是造成的变频调速器损坏的首要问题。二者占累计频次的75%。

三、设定目标

设定目标为：变频器平均年毁坏次数由98台次降低到66台次。

四、原因分析

我们分析到了以下七个因素：

环境温度高；粉尘大；电源质量差；负载绝缘老化；电流检测互感器损坏；谐波干扰；保护不完善。

五、确定要因

1、环境温度高：温度影响电解电容器，一般温度每上升10℃，电解电容器寿命减半。由此可见，配电箱和配电柜长期处在高温环境中运行，因此确定为：要因。2、粉尘大：小组成员在3月份进行连续检查，发现注聚合物站和计量站粉尘情况比较普遍。出现内粉尘后，2012年烧毁数目就有35台，因此确认为：要因。3、谐波干扰：为此我们进行谐波调查测试，发现不同程度存在谐波。配电室谐波存在，变频器产生谐波会产生交叉感染，造成变频器误动作或不动作。如下图变频器谐波测量结果：因此，确定为：要因。

要因确认结果：1、环境温度过2、高粉尘大3、谐波干扰

六、制定对策

七、对策实施

实施一、限制配电室温度

步骤一：配电室安装轴流风机；由于室外温度通常比室内温度低，安装轴流风机大量的室外新风流动带走了室内高温空气实际上也达到了降温的目的。步骤二、订购符合要求的可调电接点玻璃水银温度计：为满足配电室需要，订购了温度传感器及WXG12t可调电接点玻璃水银温度计进行温度控制。目前选定电接点玻璃水银温度计型式是内标式、可调电接点、直型。步骤三、线路设计：自动降温排风的控制电路，闭合开关S，当生产车间内空气温度低于Pt设定温度时，Pt呈断路状态，当室内温度高于39℃以上时，Pt接通，三极管饱和导通，继电器K接触器触电K-1、K-2吸合，前后排风扇M启动运转，进行排风降温同时高温报警器DL发声，LED2点亮，室内温度下降，当温度降到Pt设定温度时（39℃以下时），Pt断路，BG截止、K失电释放、LED2灯灭、排风扇停止运转。当温度高于39℃以上时…..按上述运行，如此复始将室内温度保持在39℃以下。

步骤四、现场应用

（1）现场施工设计风机安装位置安装风机

（2）减少粉尘污染

针对这种除尘器我们进行了改造：我们采用手动吹分机原理加电机的方式，加大吹分量和吹风压力方式很好的解决了这个问题。

（3）降低谐波量

设计电抗器，对三菱变频器的电抗器来看来，使用交流电抗器FR-BAL（交流）和直流电抗器FR-BEL（直流），措施后后可以拟制38%-30%以上。总谐波量拟制达到43%，满足要求，变频器谐波含量明显减少。

八、效果检查

1、通过以上措施，变频器年损坏次数要求由98次降低到66次。实际已降到54次。对比所定目标值进行检查，本次活动，圆满达成了所设定的目标。2、经济效益。从2012年5月30日开始应用，对比变频器月烧毁情况，年减少40台变频器毁坏损失。每台按修理费0.6万元，全年可以减少损失24万元3、社会效益。⑴降低了工人工作量，提高变频器运行时率。⑵在取得可观的经济效益的同时，加强人员工具的应用、团队精神、解决问题的能力、改进创新意识等都得到了提高。

九、总结及今后打算

总结：通过全体成员的共同努力圆满达成了课题目标。成员的团队精神、个人能力、质量意识和解决问题的信心与活动前相比有了较大的提高。

参考文献

[1]满永奎.《通用变频器及其应用第3版》.机械工业出版社，2012.1.1.

作者简介

刘璧钺：1993.08，男，河南南阳，汉族，2013级武汉理工大学学生，机械制造设计及其自动化.