降低空调机组变频器故障频次分析

河北白沙烟草有限责任公司石家庄卷烟厂 河北 石家庄 050051

随着工业自动化程度的不断提高，空调机组凭借其对空气参数的良好可控性，在民用生活、工业生产甚至军事领域中都发挥着日益重要的作用，其节能减排与效率优化也得到国内外的广泛关注。变频器是空调机组中重要的组成部分，具有过载能力强、运行效率高、故障率低等优点，被广泛应用在空调机组的风机控制系统中。

一、现状分析

目前车间所辖工艺空调机组25台，专门为生产过程从制丝、储丝到卷烟、包装，各个环节提供恒温、恒湿环境，由于工艺质量对空调机组温湿度控制有明确要求，这就要求空调机组必须常年保持正常运行，变频器是空调机组中重要的组成部分，一旦出现问题，造成故障停机，生产车间内温湿度标准将无法保障，工艺质量将受到影响。通过对2017年4月～2018年3月的动力车间空调机组电控系统故障进行统计，发现空调机组变频器故障出现频次较多，如何降低空调机组变频器故障频次，保证任务的顺利完成成为本论文要解决的问题。

车间变频故障情况如下表所示。

表 变频器故障统计表

经统计2017年4月～2018年3月期间，动力车间空调机组故障总共发生10次，而变频器故障就发生8次，其变频器故障所占比例为80%。非常明显空调机组变频器故障占空调机组总故障的比重非常大。

二、故障分析

通过运用头脑风暴法，从人、机、料、法、环、测六个方面对造成空调机组变频器故障因素进行了分析讨论，得出6条影响因素(如下图)：

图 运用头脑风暴法分析故障影响因素

对造成空调机组变频器故障具体影响因素：

1.操作人员设备培训优秀率不达标。通过职工教育考试成绩和培训考勤情况分析，尽管操作人员均进行了空调机组的培训，考核成绩均超过考核标准80分，培训合格率达到了100%，但距离优秀还相差甚远。

2.变频器参数设置不正确。通过对变频器转矩、上下限频率、基准电压、电机的保护参数等主要技术参数等的掌握，与变频器用户手册参数严格进行对照，参数设置不正确，将是影响变频器正常运行的重要因素。

3.外网供电电压偏低。外网供电电压是影响变频器运行的又一个主要因素。2018年8月份的外网供电电压监测统计数据显示，外网供电电压值日平均电压应在10KV±5%的波动范围内。但不排除外网电压出现偶然性波动造成外网供电电压偏低，致使变频器不能正常运行甚至停机。

4.操作人员未按照操作流程进行操作。严格按照操作流程进行操作对于变频器正常运行至关重要。尤其要充分做好开机前准备工作和设备启动后的监控工作。操作人员要严格遵守流程的每一个步骤，启停空调机组的步骤与操作流程说明书要进行认真对照，要确认两者的一致性，操作人员不按照操作流程进行操作，将会对变频器运行产生不利的影响。

5.空调机组监控系统失灵。空调监控系统对于保证变频器正常运行也非常关键。现场采集数据与中控空调系统数据进行对比，可以判定空调监控系统是否运行正常。

6.变频器工作环境温度过高。变频器对工作环境有一定的要求和限制条件。需要考虑使用场所、海拔高度、环境温度、湿度、振动和存储温度等；尤其是要充分考虑环境的温度、湿度。例如日常对运行中的变频器柜内温度进行测量发现，变频器柜内温度为50.5℃，根据变频器使用说明书中要求变频器工作环境温度应在-10℃～40℃之间，变频器柜内温度现为50.5℃，不符合在-10℃～40℃变频器工作环境温度允许的范围。因此，将变频器工作环境温度控制在-10℃～40℃之间将有利于变频器的正常运行。

三、采取对策

通过遵循5W1H原则，论证分析、现场监测和数据统计，对影响变频器的重要因素进行对策实施和相应措施。

1.对操作人员的培训，要从各方面严格要求，结合现有设备，因地制宜、因材施教，采取技能演练，技术比武等多种形式进行，确实培训到位，力争人人达到优秀。

2.现场变频器的参数设定要与变频器用户手册技术参数进行严格对照设定，尤其是变频器转矩、上下限频率、基准电压、电机的保护等主要技术参数，不要随意更改，要经常性检查设置好变频器的参数值，防止设备在不正确的参数下长期运行。

3.加强对外网电压的监控，有条件的监控设备应设定监控参数和报警参数，以便监控人员及时发现电网波动，与供电部门进行沟通解决。

4.加强操作人员的工作责任心，提高操作人员的业务水平，操作人员要熟练掌握操作流程，对操作流程熟记于心。操作设备时，尽可能两人进行互帮互学，相互提醒，安全操作。

5.变频器工作环境温度过高，就要降低空调变频器控制柜内温度和降低空调机组控制室温度。其目的是将空调变频器控制柜内温度控制在40℃以下。控制温度方法：

方法一：改变变频柜风扇旋转方向，即变频柜风扇旋转方向由原来向柜内进风改变为向柜外排风。通过此方法完成对各变频柜内温度进行监测，使数据显示各变频柜内日平均温度降至38℃-40℃之间。

方法二：采取加装控制室内空调机来降低室内温度。在加装空调控制室室内空调机后，数据显示各变频柜内日平均温度降至35℃以下。

6.为保障空调机组变频器的良好运行状态，采取制定对空调机组变频器的维修保养制度，并纳入空调系统技术标准。

通过降低空调机组变频器故障频次，制丝空调机组变频器故障出现频次大幅降低，达到了目标。空调机组安全运行更加稳定，工艺要求得到了进一步的保障，将减少维修成本和更换备件费用。空调机组平稳运行，是保证生产高质量产品的基础和保障，无形效益体现在源源不断的能源保障下的卷烟制丝生产线上。