变频器设计与维修专家:通用变频器要如何选型和维护?

变频器维修保养专家为您解答变频器的选型注意事项和维护保养知识:

一、变频器选型应考虑的主要技术指标和参数

(1)型号。变频器的型号多是系列号和容量的组合,可以从型号、规格、所采用的控制技术、功率元件等方面判断厂家的实力和生产态势。在招投标中要求其标书响应全面,供货范围全部满足标书要求,制定的实施措施全面有效,所提供的设备总体性能满足标书要求,整体工程设计方案、安装及调试质量保障措施、质量保障体系、工期网络合理,满足项目要求。

(2)效率。运行过程中,变频器本体及其附件也要消耗一部分电能,变频器效率的高低,直接关系到其节能的多少,效率低的变频器还存在散热等一系列的麻烦。一般来说直接高压变频器的效率都可达到96%-98%,而高-低-高式高压变频器由于增加了一个变压器的损耗,使其系统效率有所降低。

(3)功率因数。变频器的输入功率因数将直接决定使用变频器系统的经济效益。国家标准GB3485-83要求在整个调速范围内,功率因数都要保持在0.95以上。能够满足此项规定的只有电压型变频器和绝缘栅双极型晶体管单相变频器串联的高压变频器。而电流型变频器很难满足这项要求。

(4)谐波。国家标准中对电网谐波有严格要求。限制电网电压正弦波畸变的关键是限制用户非线性谐波设备注入电网所产生的谐波电流。高压变频器的整流和逆变电路都使用了电力电子器件的开关特性,在其输入和输出端都会产生波形畸变。由于高压变频器一般功率较大,其功率可能占厂用电系统容量的相当大一部分,因此,这种畸变对于供电线路和负载电机两方面都会造成有害的影响,如变频器输出电流谐波可能会造成电机过热,产生过大的噪声,影响电机的寿命降低高压变频器谐波电流对电源电压的影响,最根本的方法是尽可能减少以至消除高压变频器本身电流的波形畸变。高压变频器装置对电网产生的谐波必须符合国标GB/T14549-93《电能质量、公用电网谐波》的规定,在国际上要符合《IEEE-519标准》的规定。

(5)输出容量和额定输出电流。变频器输出容量以kVA或kW表示,它代表可以供给电动机的输出功率。用kW表示时,一般以四极标准电机为基础考虑;用kVA表示,需进行核算。额定输出电流是在额定电压下变频器能够连续输出的电流值。在以输出容量为标准选择变频器前,必须对额定输出电流进行核算,电动机的额定电流不得超过变频器的额定输出电流否则会导致变频器过流。

(6)频率范围。调速范围指最低使用频率与最高使用频率。最低使用频率的意思与起动频率不同。起动频率很小时,并不一定能使电机从该频率起动。变频器要对最高频率设定,对风机、水栗的最高频率应设定(即限位)在50Hz,所有的变频器都可满足这个要求,在选择变频器时可不作考虑,但使用中需注意此点。

(7)电源容量和允许电压变化范围供给。变频器的电源容量应足够大,电源电压变化范围应在变频器允许的范围。

用户在选择变频器时应根据自己电网容量及电网电压的变化情况,对变频器进行选择。曾有一个矿山因电压波动范围超过了变频器的允许范围,而使变频器不能正常应用。

(8)保护功能。保护功能是为了检测出变频器的异常情况和防止外部原因及内部异常对变频器造成损害,保护变频器正常运行和变频器安全可靠。当高压变频器不装设在对应回路的高压断路器旁边时,对应于该回路,将有二段电缆回路和二个电气设备。因此,在二次保护方面,应两段分别装设保护。

高压变频器以下部分,可由高压变频器本身配置相应的保护以保护变频器、电缆和电动机。保护配置构成如下:过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件过热保护、瞬时停电保护等。这些保护动作,根据需要必须可以联跳该回路断路器。

(9)高压厂用电源切换对高压变频器的影响。高压工作厂用电源在事故状态下切换到高压备用厂用电源,这种切换在电厂中经常遇见。在这种厂用切换过程中,接入工作电源的电动机将会有短暂的失电。

目前采用的厂用电源快切装置在切换过程停电时间约为50ms-150ms

目前采用的厂用电源快切装置在切换过程停电时间约为50ms-150ms,当高压变频器瞬时停电超过100ms,变频器可能会停止工作。因此在选型上需要注意这一点。

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二、变频器的日常维护保养内容

(1)定期对变频器进行除尘,重点是整流柜、逆变柜和控制柜,必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板拆出后进行除尘。变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞。变频器因本身散热要求通风量大,故运行一定时间以后,表面积尘十分严重,须定期清洁除尘。

(2)将变频器前门打开, 后门拆开, 仔细检查交、直流母排有无变形、腐蚀、氧化,母排连接处螺丝有无松脱,各安装固定点处坚固螺丝有无松脱,固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形,如有应及时更换,重新紧固,对已发生变形的母排须校正后重新安装。

(3)对线路板、母排等除尘后,进行必要的防腐处理,涂刷绝缘漆,对已出现局部放电、拉弧的母排须去除其毛刺后,再进行处理。对已绝缘击穿的绝缘板,须去除其损坏部分,在其损坏附近用相应绝缘等级的绝缘板对其进行隔绝处理,紧固并测试绝缘并认为合格后方可投入使用。

(4)整流柜、逆变柜内风扇运行及转动是否正常,停机时,用手转动,观察轴承有无卡死或杂音,必要时更换轴承或维修。

(5)对输入、整流及逆变、直流输入快熔进行全面检查,发现烧毁及时更换。

(6)中间直流回路中的电容器有无漏液,外壳有无膨胀、鼓泡或变形,安全阀是否破裂,有条件的可对电容容量、漏电流、耐压等进行测试,对不符合要求的电容进行更换,对新电容或长期闲置未使用的电容,更换前须对其进行钝化处理。滤波电容的使用周期一般为5年,对使用时间在5年以上,电容容量、漏电流、耐压等指标明显偏离检测标准的,应酌情部分或全部更换。

(7)对整流、逆变部分的二极管、GTO用万用表进行电气检测,测定其正向、反向电阻值,并在事先制定好的表格内认真做好记录,看各极间阻值是否正常,同一型号的器件一致性是否良好,必要时进行更换。

(8)对A1、A2进线柜内的主接触器及其它辅助接触器进行检查,仔细观察各接触器动静触头有无拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平,发现此类问题应对其相应的动静触头进行更换,确保其接触安全可靠。

(9)仔细检查端子排有无老化、松脱,是否存在短路隐性故障,各连接线连接是否牢固,线皮有无破损,各电路板接插头接插是否牢固。进出主电源线连接是否可靠,连接处有无发热氧化等现象,接地是否良好。

(10)电抗器有无异常鸣叫、振动或糊味。

另外,有条件的可对滤波后的直流波形、逆变输出波形及输入电源谐波成分进行测定。

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