关键字：低压变频器；电网电压；暂降耐受特性；兼容性
引言
变频器是一类典型的广泛应用于工业生产中的设备，并且对电压波动十分敏感。当电网发生电压暂降时，由于保护和控制的作用，变频器可能会跳闸停机，中断整个生产过程，造成巨大的经济损失。特别是发电厂的一类辅机变频器一旦出现故障跳闸，可能造成机组主燃料跳闸，对于已发生故障并处于暂态过程中的电网造成进一步冲击，严重影响电网的稳定运行。因此，无论对系统、企业还是用户，评估变频器对电压暂降的耐受能力并提出抗扰措施具有重要意义。
1变频器对电压暂降的耐受特性受多种因素影响
主要因素是低电压和过电流保护阈值、负载转矩、电机转速和暂降类型。国内研究大多数针对火电厂辅机变频器，并以提高其低电压穿越能力的措施为主。通过试验与仿真，研究负载大小和故障类型对变频器暂降敏感特性的影响，但其只针对国外某品牌的变频器进行研究，并且没有给出不对称暂降的试验结果。浙江省电力公司于2015年全面开展火电厂低压辅机变频器的低电压穿越能力提升工作，给出了火电厂辅机变频器及其电压支撑装置测试系统的具体方案，但没有给出测试结果。开发了两种基于直流供电技术的火电厂辅机电压暂降保护系统，但是只给出了改进后变频器的直流电压波形，并没有给出变频器的通用暂降耐受特性。
2低压变频器的功能
动能缓冲功能：变频设备具备较强的缓冲能力，瞬时失压现象的出现，使得一些电源设备和线路出现了超高负荷运行的情况，瞬时产生的庞大电流量会产生很大的动能作用，对设备和线路造成极大的冲击损伤和伤害，而变频设备依靠以缓冲能力，缓解巨大动能给其他设备线路造成的运行负荷压力，降低损伤程度，也可以有效的缓解电力系统运行时承受的压力。变频节能作用：变频设备的另一大功能就是具备很好的节能效用和功能，通过转变电力设备和线路运行期间的电压值，合理控制系统的运行负荷，减少电力能源在输送途中的电能损耗，并提升电力能源的供应能力和节能水平，提高其合理利用率和综合利用率。功率因数补偿作用：无功的功率运转会造成电力能源的消耗和浪费，利用变频设备的补偿功能，补偿由于无功作用造成功率损耗，大大降低电力能源的损耗程度，这样就可以大幅度提升电力网络系统运行过程中的有功功率的应用水平，增强电力系统的供电能力和降耗能力，进而提升电能生产和应用的效率和质量。
3低压变频器对电网电压暂降耐受特性及兼容性
3.1过实例分析并与其他
概率拟合方法和传统的兼容性分析方法作比较，验证了本文方法具有较强的有效性和精确性。得到的结论如下通过机理分析和试验研究，发现负载转矩、电机转速和暂降类型仍是对变频器的暂降耐受特性影响较大的因素；试验发现某些变频器对单相暂降的耐受能力反而比对两相暂降弱，对于此类变频器，单相暂降和两相暂降不会触发低电压和过电流保护，而单相暂降会触发缺相保护使变频器跳闸，两相暂降则不会触发缺相保护；其他因素对变频器的暂降耐受特性影响较小。通过对13000余组试验数据的综合分析与处理，提取了最严重暂降类型（三相暂降）下的低压变频器通用耐受曲线，还原了变频器在实际工况下的暂降耐受特性，具有较强代表性，对低压变频器选型有一定指导意义，可为变频器的电压暂降耐受能力分析与暂降抑制措施的制定提供依据，同时为标准制定提供重要参考。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆提出的变频器与电网电压暂降兼容性分析方法考虑了不确定区域中的兼容概率，更加准确地描述了变频器的耐受特性，从而大大提高了评估精度；采用基于对数变换改进的最大熵法建立概率密度函数模型，进一步提高了评估的准确性；本文方法同样适用于其他典型敏感设备与电网暂降的兼容性分析。
3.2低压变频器的运行维护
3.2.1启动控制
部分设备需频繁的启动及暂停，在此过程中，低压变频器的使用寿命很容易受到影响。对此，可在控制面板上，设置控制启动与暂停过程的开关键，避免采用主电路电源控制启停动作，采用人工化控制，代替自动化控制，提高控制的灵活性，避免对设备的电解与电容造成影响，降低设备的故障率，延长其使用寿命。
3.2.2参数设置
低压变频器参数设置正确与否，关系着设备能够正常执行过压保护动作，是影响设备使用性能的重要因素。以减速时间为例，当低压变频设备减速时间小于3min时，过压保护动作会立即执行，进而对设备的运行造成影响。有关领域应严格控制低压变频器的参数设计误差，将减速时间控制在3～5min，以降低设备的故障率。
3.2.3定期检查
有关领域应定期对低压变频器进行检修，及时发现微小故障，避免故障扩大化。具体检查内容如下：检查主回路端子的接触情况，判断是否存在接触不良的问题。如发现异常，需立即处理；检查设备外部绝缘层是否存在破损，确保设备能够安全的运行；采用绝缘测试的方法，评估设备的绝缘性能；评估冷风机的连接情况以及运行情况，避免由于冷风机故障而导致设备过热，影响设备的使用。
3.2.4元件更新
低压变频器运行过程中，冷风扇、电解器与电容器发生故障的几率最高，故障主要表现为破损。为避免上述元件破损，而对设备的使用性能造成影响。应及时检查各元件的使用情况，发现破损且无维修价值的元件，需立即更新，提高设备的使用性能。
3.3低压变频器的常见故障及处理
3.3.1启动困难
启动困难是低压变频器运行过程中的常见故障，部分故障严重的设备，甚至无法启动，对电力领域的顺利运行会产生一定的阻碍。导致该故障发生的原因，主要包括负载转动惯量过大，或电阻转矩过大两种。调整转矩值、采用空载方式启动，是解决上述故障的主要途径。
3.3.2跳闸
根据跳闸原因的不同，可将低压变频器跳闸类型分为过压跳闸与欠压跳闸两种。两种故障的发生原因及处理方法如下：①过压跳闸：多由电源电压过高所引起，及时维护放电单元，能够有效解决上述故障；②欠压跳闸：由电源电压过低所引起，处理方法与过压跳闸相同。
3.3.3过载
过载一般由马达过载能力过强所引起，一旦出现上述故障，需立即对低压变频器的参数表进行检查，找出设置不合理的参数，并对其进行调整，以使故障得到解决。另外，还可将过载预警装置与变频器连接，确保过载故障发生时，能够被及时发现，使故障能够得到及时的解决。
结语
随着社会经济的高速发展，工业对自动化程度的要求越来越高，变频器也得到了十分广泛的推广与运用。变频器要适应企业自动化发展的需求，必须高度重视和其他技术的联系。除了要对变频器的设计与安装进行严格地把关，以期为工业企业降低生产成本以及提高效率，还要充分认识电力瞬时失压对低压变频器的影响，并做出相应的预防，重视对变频器自身的质量以及安全可靠性，从而保障企业生产的安全。
论文作者:单丛
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
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