减少变频故障对MVR制盐连续生产的影响

李春晓

(天津长芦海晶集团有限公司，天津 300450)

1 前言

天津长芦海晶集团有限公司(以下简称“公司”)MVR制盐生产运行系统中有4台630 kW循环泵，均采用了GD5000高压变频器。运行过程中，经常因为变频器模块故障造成循环泵跳停，对连续稳定生产影响较大。降低变频器模块故障率、减少循环泵跳停次数，是公司提高MVR热泵制盐生产装置连续稳定运行周期必须解决的问题。

2 变频模块故障分析

2019年循环泵变频模块故障26次，2020年上半年循环泵变频模块故障15次，均导致了循环泵跳停。变频器模块故障类型为：上桥VCE故障、单元过压故障、单元光纤通信故障、硬件过流故障。

形成故障的原因主要有2个：一是变频室环境；二是循环泵过电流。

2.1 变频室环境

由于房屋结构限制，变频室通风情况较差，4台变频器同时运行产生较大热量，导致变频室内环境温度较高，虽然安装了柜式空调，但是效果不是很理想，尤其是夏季空气湿度较大，变频器模块故障率明显升高。

公司主要产品为精制工业盐，故厂区空气中含有盐粉尘，对电气设备设施有一定影响。

2.2 循环泵过电流

MVR制盐生产装置运行过程中，不可避免会产生较大盐块，盐块在循环管中流动时，对循环泵叶轮产生较大阻力，导致循环泵电流骤然升高，致使变频器过电流跳停。

3 循环泵跳停对连续生产的影响

MVR制盐生产装置蒸发罐内部温度在125 ℃～129 ℃，通过循环泵使料液在蒸发罐—加热室之间循环，保证了加热室的加热作用和料液只在蒸发室沸腾蒸发。

如发生循环泵跳停故障，料液不能在蒸发罐—加热室之间正常循环，会造成料液在加热室内沸腾蒸发结晶，造成加热管堵管，影响换热效果。一般情况运行人员能够及时发现循环泵跳停并快速启动，只造成加热管轻微结垢，但是循环泵多次跳停之后，加热管结垢情况严重，停产刷罐检修；如不能快速启动循环泵，加热管结垢情况严重，则必须立即停产刷罐检修，对连续稳定生产有极大影响，既减少了产量又增加了启动成本。

4 解决方案

4.1 减少变频器模块故障率

一是对变频器内部元器件涂抹绝缘防闪涂料，提高变频器内部绝缘强度，防止盐粉尘造成模块短路跳闸等故障发生。

二是改善变频器环境。增加变频器专用通风管道，通过轴流风机排出变频器散发的热量；同时增加中央空调，进一步降低变频室的温度和湿度，为变频器创造更佳的运行环境。

通过以上措施的实施，变频器运行环境得到极大改善，模块故障率明显下降，2020年下半年模块故障6次。

4.2 减少变频器模块故障造成循环泵跳停

增加循环泵旁路电源柜，在变频器故障跳停后，通过旁路电源柜继续给循环泵供电，保证循环泵能够继续运行，从而确保生产装置连续稳定运行(图1)。

工作原理。正常运行时，QS1、QS2、QS3处于合闸状态，KM1、KM2处于吸合状态，KM3处于断开状态，此时变频器处于工作状态，当变频器发生故障跳停后，KM2断电，由吸合状态转为断开状态，与之电气互锁的KM3吸合通电，循环泵由旁路(QS3、KM3)供电，能够实现瞬间恢复供电，保持工作状态，确保料液能够继续在蒸发罐—加热室之间循环。

图1 配电柜电气示意图Fig.1 Electrical schematic diagram of distribution cabinet

改造效果。2020年下半年变频器模块故障跳停6次，循环泵电源自动切换至旁路，未造成循环泵停机，保证生产连续稳定运行。

5 结束语

通过对变频器运行环境改造和增加循环泵旁路电源两项措施，有效减少了变频器故障对生产装置连续运行的影响，该方案可以推广至其他重要电气设备，确保电气安全稳定运行。