某聚乙烯装置强制加料器变频调速系统技术改造方案

[摘 要]某聚乙烯强制加料器变频器为1995年生产的柜式变频调速设备，技术相对比较落后，自1995年投入使用至今，故障率不断上升，无法保证装置的安稳生产，且原有控制板厂家已经不生产，一直没有备件。因此，在保持原调速系统运行状态的基础上，对其变频器进行更新改造。

[关键词]变频器改造、保持原调速系统运行状态、变频器主电源接线、电机控制回路接线

中图分类号：TH215 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0091-02

1、项目概况

该聚乙烯强制加料器变频器为1995年生产的柜式变频调速设备，技术相对比较落后，自1995年投入使用至今，故障率不断上升，无法保证装置的安稳生产，且原有控制板厂家已经不生产，一直没有备件。因此，在保持原调速系统运行状态的基础上，对其变频器进行更新改造。更新为FRN90G11S-4CX变频器，安装在原变频器控制柜内。设备更新改造后，可提高设备运行可靠性，确保装置安稳生产。

2、环境条件

安装地点：变电所室内

海拔高度：

环境温度：10.0～+40.0℃

相对湿度：≤90.0%

3、设备技术参数

3.1 电机名牌参数

型 号：YFB280S-4

电 压：380V

输出功率：75kW

电 流：141A

转 速：1475rpm

绝缘等级：F级

防爆等级：dIIBT4

3.2 更新前变频器参数

型 号：MICROVERTER D 72/380

输入电压：380V

输出电压：380V

输入频率：50HZ

额定电流：150A

3.3 更新后选用变频器参数

型 号：FRN90G11S-4CX

电 源：380-480V、50/60Hz

输 出：380-460V、0.2-400Hz、134kVA、176A、150%/1min

4、技术标准

GBJ232-82 电气装置安装工程施工及验收规范

GB50171-91 电气装置安装工程―电气设备交接实验标准

GB50171-92 电气装置安装工程―盘、柜及二次回路结线施工

5、技术说明

设备更新为FRN90G11S-4CX变频器，安装在原变频器控制柜内。变频器的安装及调试执行国家有关标准、规范。

另外，DCS控制系统需要2组DC4～20mA信号作为转矩和速度输入，但FRN90G11S-4CX变频器没有DC4～20mA输出信号。所以由FRN90G11S-4CX变频器上的FMA、11、FMP、CM端子输出的2组0～10V，接至2个电流变换器U761、U760，将0～10V转换成DC4～20mA，输出至DCS以满足系统要求。

6、技术方案

6.1 控制回路继电器更改见表1

6.2 变频器主电源接线

变频器主电源由原来回路供给，至变频调速柜内开关上侧电源输入端（R、S、T），作为新变频器的输入电源，不需另敷设电缆；负载回路利用原来的负载线，不需另敷设电缆。

6.3 电机控制回路接线

更换FRN90G11S-4CX变频器后，具体控制回路接线（端子）实施如下：

6.3.1 原X74端子排的14，15号端子是来自控制室的DC4～20mA调速信号，由新变频器的11、C1端子输入。

6.3.2 新变频器的FMP、CM端子定义为变频器输出转速信号，接至电流变换器U761的1、2号端子，U761的7、8号端子接至原X74端子排的16，17号端子输出DC4～20mA至DCS作为速度信号，U761的10、11号端子接AC 220V作为电流变换器的工作电源。

6.3.3 新变频器的FMA、11端子定义为变频器输出转矩信号，接至电流变换器U760的1、2号端子，U760的7、8号端子接至原X74端子排的18，19号端子输出DC4～20mA至DCS作为转矩信号，U760的10、11号端子接AC 220V作为电流变换器的工作电源。

6.3.4 原X008端子排的11号端子，接至中间继电器K790线圈。K790常开节点接至新变频器的FWD、CM端子上作为新变频器的启车信号。

6.3.5 原X008端子排的10号端子工艺停车信号，接至中间继电器K791的线圈。

6.3.6 新变频器的30B、30C作为新准备好信号，接至原X008端子排的12号端子。

6.3.7 新变频器的Y5A、Y5C作为新变频器的运行信号，接至原X008端子排的16号端子。

6.3.8 新变频器的30B、30C作为新变频器的公共报警信号，接至原X008端子排的17号端子。

6.3.9 U770的常开触点（13，14）并与1号端子的24V构成回路返回给仪表，接至原X008端子排的18号端子。

6.3.10 原X008端子排的19号端子，从18号端子取24V返回给仪表外部故障连锁。

6.3.11 原X008端子排的29 号端子，外部故障信号接至中间继电器K030线圈。

6.3.12 将中间继电器K791，K030的开节点串联，接至新变频器的X7、CM端子，作为变频器的停车信号。

7 实施方案

7.1 物资准备

220VAC、500W手电钻 1把

M6-M32套筒扳手 1套

电工组合工具包 1件

FLUKE187万用表 1块

500V摇表 1块

低压绝缘胶布 5卷

剥线钳 1把

压线钳 1把

7.2 技术准备

7.2.1 原变频器的电气控制原理接线图、端子图。

7.2.2 更新的变频器主回路、控制回路接线方案的设计、审批。

7.2.3 改造后的电气原理接线图。

7.2.4 施工人员的技术培训。

7.3 实施步骤

7.3.1 办理停电工作票。

7.3.2 将原变频调速系统逐一进行拆除做好线号。

7.3.3 安装FRN90G11S-4CX变频器。

7.3.4 电机绝缘测试及变频器主/控回路接线（参看附件）。

7.3.5 封工作票送电。

7.3.6 变频器参数设定并调试。

7.3.7 试运正常。

7.3.8 投入运行。

8、 风险评价及预防措施

8.1 存在的危险因素

8.1.1 未办理检修作业票，设备未断电而进行作业，发生触电事故。

8.1.2 现场安全措施落实不好，造成拆卸时碰伤和砸伤事故。

8.1.3 现场拆卸时将不拆的部分进行了拆卸。

8.1.4 现场拆卸时将拆除的部分未进行拆除。

8.1.5 现场拆卸时，损害了在用的元件。

8.1.6 变频器参数设置不正确。

8.2 风险削减预防措施

8.2.1 作业之前严格工作票制度，落实后方可操作。

8.2.2 现场安全措施必须落实，同时工作人员的个人防护措施也必须落实。

8.2.3 按照拆卸步骤，逐一进行拆除。

8.2.4 现场拆卸时要小心、谨慎，防止碰坏元件。

8.2.5 仔细研究变频器说明书，按照设备参数进行设置。

作者简介

裴晨阳（1982-），男，黑龙江哈尔滨人，2005年毕业于佳木斯大学自动化专业，大庆石化公司塑料厂供电车间电气工程师。