690V变频器的故障处理或控制方法

摘 要：本文首先针对南海海上平台690V变频器在使用过程中的故障类型及其控制方法进行了分析，接着举出实际中的故障案例，最后指出变频器的使用及维护方法。

关键词：690V变频器；故障；控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.252

0 导言

在我国南海海域，石油的开发发展迅猛，海上平台建设更是十分重要，比如软启动器、变频器、不间断电源等，这些海上平台建设中广泛应用的设备，都是以电力电子器件为主要元器件。电力系统中的谐波含量随之增加，在海上石油平台的电力系统中，电压和电流的波形容易产生畸变偏离正弦波形，会导致电能的质量下降，以及受到谐波的影响，从而会造成平台电力系统、通讯设备及用电设备的正常工作。海上石油平台中潜油电机一般使用690V变频器，其具有精度高、调速范围宽、系统稳定等特点。此变频器主要采用单机传动和复杂的负载分配，可同时采用多种现场总线，带有可插拔端子的可扩展I/O，控制回路可通过外部电源供电，有多种其它应用宏可选，可连接PC的RS232端子。

1 690V变频器的主要故障因素和控制方法

（1）电磁感应的外部干扰。有时候变频器不正常运行或停机，甚至被损坏，是因为变频器周围的干扰源，通过电源线、辐射会侵入到内部，从而会造成回路控制不正常。因为提高自身抗干扰能力的投入费用很高，所以在外部采取噪声抑制措施更好，从而消除干扰源。一般的控制方法有：把Rc吸收器这种防冲击电压的吸收设备加在变频器周围所有接触器、继电器的控制线圈上；让控制回路和主线路分离，使得配线距离缩短，使用恰当的中继方式来控制，避免线路按指定的采用屏蔽线回路的时候变得较长；不要跟电焊、动力按地混合使用，必须要按照要求安装变频器的接地端子；为了防止电源进线受到干扰，应该把噪声滤波器安装在变频器的输入端上。

（2）安装环境影响及控制方法。属于电子器件装置的690V变频器，对于使用环境及安装都有特殊的规定。因为不是所有条件都能满足，所以在比如海上平台这样的特殊位置，可以尽量考虑相应的措施来抑制：首先，在海上平台上振动引起冲击较大的部位，可以采用橡胶来进行避振，避免振动对电子器件造成机械损伤；可以采用封闭式结构的控制板，并且做好防腐处理，防止由于海上的潮湿、腐蚀性气体对电子器件锈蚀、接触不好而造成短路；应保证在安装时不被日晒及低温环境影响，否则会减短电子器件尤其是半导体器件的寿命。

（3）电源异常故障及控制方法。690V变频器的电源异常主要有如下几种：输电线路中的风、雪、雷击；缺相、低电压、停电等；还有在同一供电系统内，容易发生相间短路和对地短路。特别是海上平台风雨和雷击较频繁的时候，所以要注意运用一些可靠的控制方法：使得变频器供电系统分开，从而降低相互之间的影响，防止一旦有直接起动电动机等设备，在使用中所造成的电压减弱；此外要先参照负载电机降速的比例，特别是对规定瞬间停电仍然继续工作的部分，外部控制回路及变频器可使用瞬停再补偿的方式，为了防止在加速中的过电流，在电压恢复后，可以应用速度追踪和测速电机来进行检测。

2 变频器故障案例及控制方法

（1）单元驱动故障。变频器在运行中的单元驱动故障，会导致电潜泵停运，给电潜泵的运行造成影响，引起变频器单元驱动故障的原因主要有：1）单元检测板短路；2）功率单元输出端子短路；3）电机绝缘受损；4）负载存在故障。

（2）过流跳闸。690V变频器在启动过程中多次发生过流跳闸，造成电潜泵无法启动。造成变频器过流的原因主要有：1）启动频率过高；2）电机堵转；3）光纤未插紧；4）加速时间太短；5）霍尔元件工作不正常。

3 690V变频器的正确使用及维护

（1）因690V变频器内部是大功率电子元件，易受到工作温度的影响，最好工作温度在40℃以下，只有当产品温度在规定的O～55℃时，才能保证元件的稳定性。有时候变频器内部结露，导致绝缘性能会降低，严重时甚至造成短路，都是由于温度太高造成，所以需根据元件要求，在箱中增加加热器及干燥剂，或者使用空调及避免阳光直接照射；（2）选用金属的外壳，避免止电磁波的干扰，还有高频电磁波对附近的仪表、仪器的影响。各个电气元件相互的连线需使用屏蔽控制电缆并且要接地，从而屏蔽690V变频器对仪表的干扰；（3）如果是装有690V变频器的控制柜，应避开这些非常容易产生电弧的电器件及漏磁通大的设备，同时尽量离开大容量变压器和电动机控制电缆线路；（4）690V变频器控制柜为了不至于受到机械冲击及振动时，造成电气接触不好。要离开振动源，控制柜的机械强度也要增强，容易产生振动的元器件，可以使用抗震橡皮垫固定；（5）为了抑制噪声能力、提高控制系统灵敏度的重要手段，690V变频器必须要接地正确，接地端子E（G）接地电阻越小对变频器越好，同时变频器接地与动力设备不能共地，接地点必须分开；（6）过电压保护在690V变频器电源输入端会产生作用，一旦作用在输入端的高电压时间过长，变频器的输入端会有损坏。为了避免变频器产生过电压，随时要确保变频器的额定电压和输入电压的正确，不然后果会比较严重。在运行过程中，应定期进行变频器的维护及巡检，从外部目视设备运行状况有没有问题，变频器运行参数通过专业人员从键盘的面板转换键进行查阅，比如电机转速、输出电流、输出电压等，对日常变频器运行值范围随时掌握，从而及时发现电机及变频器故障；（7）为减少变频器故障的发生，最有效的方法是日常的检查与维护，并且相关数据要有记录，从而能分析对比，有异常出现时给予立即处理；测量散热器及日常工作温度，从而进行温度的调节。在日常工作中加强变频器的维护，对变频器定期清除灰尘，确保设备的洁净，注意在清扫的时候留意变频器内有没有异常发热情况，同事把每一次的结果都备案记录，方便下一次进行比对。

4 结束语

总的来说，690V变频器在海上平台的工作中有较高要求，安装及运行环境应满足变频器的要求，以确保其长期稳定运行；在日常工作中，应加强点检维护工作，减少变频器运行中的大负载波动因素，提高设备利用率，保证其运行效率，降低设备维护费用，发挥在海上平台电气的真正作用。

参考文献：

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[2]张曼若.分析变频器常规故障及解决措施[J].科技博览，2015（04）.

[3]盛树馨，吴连荣.土工试验方法标准[S].北京：中国计划出版社，2009.