摘要：变频器的节能作用在电厂工作中起到了重要的作用，因此这项技术被广泛的应用，也得到了我国大部分电厂进行节能改造的认可。变频调速的方式和工作效率都是更具优势的，其在节能方面取得了巨大的经济效益，节约了成本，增加了利润。
关键词：变频器；设备改造；应用；故障排除
1变频器的原理及特点
变频器采用的是多台单相三电平逆变器组成，并以串联的形式连接到一起的，将交流电输出。其中可以改变电机供电的频率来改变电机的转速，只有改变了电机的转速就能够实现这个点位电机的发力，从而改变负荷，只有在电机工作的过程中，实现电动机和负荷的最佳匹配，才能够进一步的调节能源的使用状况。变频器本身就是由变压器柜、功率柜以及控制柜这三方面组成。变压器柜的作用是降压，将电降压后送至功率单元，其中功率单元包含了3组，这几组之间的功率单元都是首位串联;而控制柜则是控制着每一个功率单元，让其有序的进行整流、逆变控制和监测，从而完成一系列的电压和频率的输出。变频器在变速的过程中都是采用交流的变频方式，这样才能够在设定的情况下。缓慢进行频率的增加，从而减少在变频过程中能源的不必要损耗。
近年来，随着科技的发展，用电需求越来越大，电厂为了调节用电高峰，降低负荷，对电厂内部的大型电机启动和停止的次数变高，而电机的启动电流一般是额定电流的七倍左右，电机的启动和停机搜非常消耗能量，造成了成本的加剧，此外由于电机有一定的启动和停止的限制临点，这大大程度的影响到了电机的使用寿命。
电机在转机低负荷的情况下，更容易发生风机和循环水泵等功率大、负荷重、能源流失严重的情况，最终的结果就是造成了大量的电能浪费。为了解决这些问题，电厂采用了变频器，将电机的负荷范围调整得更宽了。
2机电设备变频器的选择合理性分析
2.1根据功率进行变频器的选择
在依据功率进行变频器选择时主要需要依据以下几个原则： (1) 变频器优先原则，当电机功率和变频器功率相当的时候为了保证调节的有效性需要以有利于变频器工作为主要标准。 (2) 如果变频器和机电设备的工作频率相差较大，要尽量进行调节使两者工作功能保持一致。 (3) 如果某个设备需要较频繁的开关启动这时需要选择比较大的变频器。 (4) 当电动机需要持续以低负荷进行运转时要选择功率较小的变频器。 (5) 在依据功率进行变频器选择时要着重考虑机器启动时电流的峰值对于变频器的影响。
2.2根据负载类型作出变频器选择
目前的机电设备的负载方式主要有以下三种：分转矩负载模式、恒功率负载模式和降转矩负载模式。在根据机电设备的这三种负载方式进行变频器选择时主要需要考虑其控制方式，如恒功率负载就是通过U/F控制来体现的。
2.3根据控制方式来进行选择
开环控制和闭环控制是变频控制的两种主要方式，两种控制方式有所不同在选择时需要根据实际需求情况来确定。开环控制的优点在于运行时可靠程度较好且结构简单，但是相比较闭环控制来讲其精度相对较低且动态响应速度较慢，对于低速区域的控制不够理想。闭环控制的精度很高且调速范围大，动态响应速度也比较理想但是其系统的使用范围较窄，只能适合于一定的压力速度和流量的条件下，对于变化性控制不够。
3变频改造控制方案
3.1液力耦合器的改造
将锅炉一、二次风机原有液力偶合器整体拆除，电动机前移，新设计加工一套联轴器，使电动机与风机连接;拆除原有工作油泵及其管路系统，新设计增加油站系统及油泵电源控制系统。
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3.2频系统改造主回路
一次风机、二次风机改造采用“一拖一”手动旁路。旁路柜在变频器进、出线端增加了三个隔离刀闸，以便在变频器退出而电机运行于旁路时，能安全地进行变频器的故障处理或维护工作。
当风机变频运行时，在DCS界面上调节风机频率去调整电机转速，从而达到调节流量和风量的目的。当变频器故障或检修，可选择手动方式切换至工频运行。
4变频器的常见故障维修对策
变频器在使用的过程之中，由于可能受到各种因素的影响，在这样的情况下，就对其安全使用带来了一定的故障和隐患，对于变频器的操作人员也带来了巨大的威胁。在这样的情况下，听过采取恰当的手段，降低变频器出现故障的概率，就成为了变频器维修人员所应当关注的重点工作。
4.1变频器过载故障
过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。
4.2变频器显示过流
变频器显示过流是变频器十分常见的故障之一。许多因素都可能导致此种故障发生。比如，短路，接地以及过荷载等等。为了能够有效的排解此种故障所造成的损害，相关的人员在开始工作的时候，首先要排除参数问题所出现的故障。上述工作全部完成以后，相关人员还应当对电流检测电路进行判断，以此来对故障出现的原因进行精准的分析。
4.3变频器发电类过电压压故障
这种情况出现的概率非常高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机还处在发电的状态，而且变频器也没有安装制动的单元系统，当为此当变频器拖动大惯性负载时，其减速的时间设置的会比较小，此外在减速的实际过程中，变频器输出的速度会非常快，而且负载还需要借助本身的阻力来减速会比较慢的，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高出很多，电动机处于发电状态，而且变频器没有能量回馈单元，所以变频器的支流直流回路电压会逐渐的升高，超出了自我的保护值，因此会出现故障，而中经常会出现在干燥部分，处理这种故障能够有效的增加再生制动单元，或修改变频器参数，从而使变频器的减速时间设置的更长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型以及能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或者机经常工作处在发电的状态，由此产生再生的能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。
总之，随着变频器的发展和应用，变频技术在电力行业起到了中药的作用，实现了企业节能降耗的目标，在经济效益方面也得到了一定的提高，因此这也是未来更多行业节能技术发展的方向。
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论文作者:郭猛,赛里曼•赵玉霞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/11
标签：变频器论文; 电机论文; 负载论文; 功率论文; 故障论文; 电动机论文; 转速论文; 《电力设备》2019年第14期论文;