焦炉机车变频器在生产使用中的常见问题与处理

蔡亮

摘 要：焦炉“四大车”是以380V供电滑线为动力电源的电力机车，为了满足炼焦生产工艺和机车使用功能的要求，各机车均设计有复杂的电气系统以及各类电机和变频器。在焦炉恶劣的工况环境和繁重的生产任务下，焦炉机车变频器的故障问题是较为多发的，各种变频器的故障问题对于机车的正常运行和焦炉生产造成了很大的影响。本文结合生产实践，对焦炉机车变频器在生产使用中的常见故障问题及处理措施进行了探讨。

关键词：焦炉机车;变频器;生产使用;故障处理

随着电气自动化技术的发展，变频器的应用也越来越广泛，其具有软启动和变频节能的功能，极大地促进了电气设备的平稳和节能高效运行。变频器是焦炉生产中最常见的电气设备之一，焦炉“四大车”的电气系统中，包括走行系统、推焦系统、下煤系统等均采用变频器控制。由于焦炉生产环境较为恶劣，存在高温、粉尘等不利因素，加之焦化生产工艺下电机设备的频繁启停，这些问题都导致了焦炉机车电气系统中变频器故障问题的多发。变频器一旦出现故障必然导致相关电机设备的无法运行，继而导致焦炉停产，因此，对于变频器常见故障问题的快速处理非常关键。

1 焦炉机车变频器常见故障问题及处理方法

1.1 过电流故障

过电流是变频器在调试和使用过程中最为常见的故障问题，电流达到一定值后会使变频器启动过流保护。造成变频器过流的原因主要应从以下方面考虑：一是变频器插接件接触不良，插接处存在锈蚀、松脱现象，导致变频器与电机脱开。由于机车长期处在振动和高温、高湿的工作环境下，因此容易造成变频器接触不良的问题。用力敲击变频器壳体，触发板、I/O板等部位，过流故障出现则可基本判断为接触不良，应采取清除锈蚀，更换插接件、触发板等措施予以解决。二是参数设置不当，例如加速时间太短，电机识别不正确，变频器选型不当，负载机械阻力过大等有可能导致变频器启动和运行当中出现过流。对此首先应查看外部机械运行情况，例如推焦电流过大时应分析推焦过程中的阻力来源。其次要根据负载性质，负载机械惯量等，正确设置控制方式和加速时间，做好电机的识别与优化，使变频器参数与电机运行相匹配。

1.2 过电压

一种情况是变频器上电，不启动、不运行，但显示过压报警且不能复位。首先应检查直流母线电压是否稳定，如电压不稳，超过额定电压值则会出现过电压故障显示;用万用表测量直流端子电压，如果与显示电压不一致，则可确定为直流电压检测电路元件出现问题。另一种情况是变频器减速运行中报过电压故障，此类故障多出现在由高频转低频的过程中，如不及时解决使变频器直流母线长时间处于高报警状态，则容易烧坏模块。首先应检查变频器参数中减速时间是否设置过短;二是检查变频器电源侧电压是否过高;最后检查制动回路部分是否存在发热、异响等情况。由于焦炉生产中存在粉尘、震动等不利因素，容易造成制动回路中一些电阻元件的问题，因此，制动回路应是焦炉机车出现变频器过压故障时检查的重点。

1.3 变频器过热

变频器对环境温度要求为0℃～40℃，过高的温度会影响变频器的使用，甚至导致变频器烧坏。对此，首先应检查环境温度是否达到变频器使用稳定，必要时应采取降温措施;再者就是要检查变频器风扇是否正常运转，风道是否堵塞，由于焦炉生产区域环境比较恶劣，粉尘较大易堆积，因此变频器自身风扇和风道堵塞也是最为常见的故障原因。例如我厂曾出现装煤车走行变频器经常过热烧坏的情况，经检查发现装煤车室内温度过高，而且由于室内密封不严，室外焦粉等容易进入并粘附在变频器风道和线路板上，影响了设备散热。通过更换大功率空调，加强室内密封和清扫积灰等措施，消除了故障。

1.4 通讯故障

变频器的通讯故障一般都能复位，通常不会损坏设备，但对生产会造成不必要的麻烦。变频器通讯故障的原因主要有两方面，一是线缆故障，线缆故障的解决比较简单，检查線缆和通讯板即可。另一种是通讯干扰，而干扰产生的原因则比较复杂，需要结合实际情况具体分析。变频器常见的干扰类型包括静电耦合干扰、静电感应干扰、电波干扰、电源线传导干扰、接地干扰等等。变频器的防干扰措施主要以下：装有变频器的控制柜以及线缆应尽量远离大功率变压器和电动机等干扰源;变频器的动力电缆应与控制信号线缆平行走线，弱电压电流控制电缆应尽量远离易产生电弧的断路器和接触器;控制电缆采用屏蔽、绝缘电缆，确保屏蔽电缆与电缆导体同长;降低变频器载波频率以减少干扰。

2 减少变频器故障的预防措施

变频器一旦损坏，不仅影响生产，而且备件的频繁更换也会造成维护成本的增长，因此应采取预防性措施，设法减少变频器故障。生产实践证明，变频器的故障率与使用环境条件有很大的关系，焦炉生产环境下，机车变频器常年处在高温、粉尘和震动的环境下，故障率自然回比较高。对此，应采取以下保养措施：

一是要保持环境温度在变频器适应温度范围内;二是要坚持每月清灰保养，清除变频器内部、线路板和风道内的积灰;三是每半月对变频器三相输出电压、电流进行检查，注意比较各数据的平衡度，做好对变频器运行环境和运行状态的监测。

3 结语

以上几点是结合焦炉机车变频器故障处理的实践总结而来。在生产中只有不断地研究总结经验，才能做好变频器的维护和故障处理工作，减少设备故障，保障机车正常使用和焦炉正常生产。

参考文献：

[1]常玉龙.变频器在焦炉机车应用中的故障处理与维护[J].甘肃冶金，2017，39（2）.