變頻器抗晃電應(yīng)用實(shí)例

摘要：

隨著變頻器在石化行業(yè)的廣泛應(yīng)用，其作用得到了越來(lái)越充分的發(fā)揮，但電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)變頻器的正常運(yùn)行影響很大。本文通過(guò)利用再起動(dòng)控制器產(chǎn)品，實(shí)例解決變頻器晃電停運(yùn)問(wèn)題。

0??引言

低壓變頻器自20世紀(jì)50年代末問(wèn)世以來(lái)，在主要工業(yè)化國(guó)家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。而在我國(guó)20世紀(jì)90年代末低壓變頻器才逐漸得到包括石化行業(yè)在內(nèi)的廣大用戶(hù)的認(rèn)可和使用。但變頻器對(duì)電壓波動(dòng)比較敏感，經(jīng)常出現(xiàn)小的電網(wǎng)波動(dòng)，導(dǎo)致變頻器停運(yùn)，給連性生產(chǎn)的石化企業(yè)運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅，輕則導(dǎo)致生產(chǎn)原料浪費(fèi)、設(shè)備損壞；重則釀成安全事故，造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要闡述了利用DZQ-B5X再起動(dòng)控制器，解決變頻器晃電自停問(wèn)題。

1??改造前工作原理

改造前工作原理圖（如圖1所示），電源取自變電所I段，配有帶有脫扣器的斷路器，變頻器選用富士5000P11型號(hào)。

圖1 改造前原理圖

1.1就地（遠(yuǎn)程）啟動(dòng)時(shí)，將裝換開(kāi)關(guān)SA1置于手動(dòng)（自動(dòng)），按下啟動(dòng)按鈕SA(遠(yuǎn)程SA置于通位，閉合ZJ1），接觸器1KM的線(xiàn)圈得電，接觸器1KM吸合，1SJ時(shí)間繼電器得電吸合，1SJ延時(shí)閉合提供變頻器正轉(zhuǎn)命令，變頻器運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.2就地（遠(yuǎn)程）停止時(shí)，按下停止按鈕SA（斷開(kāi)ZJ2），接觸器1KM線(xiàn)圈失電，觸點(diǎn)斷開(kāi)，時(shí)間繼電器1SJ觸點(diǎn)打開(kāi)，變頻器停止運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)停運(yùn)。

1.3變頻器故障時(shí)，1QF得電，跳開(kāi)1QF斷路器，致使變頻器停運(yùn)。

正常通過(guò)DCS控制，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA打至自動(dòng)位置，通過(guò)DCS控制ZJ1、ZJ2來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟停操作。

2??存在問(wèn)題

由于交流接觸器線(xiàn)圈的正常工作電壓，應(yīng)為其額定電壓的85%?105%，這樣才能保證接觸器可靠吸合。當(dāng)電網(wǎng)電壓受到擾動(dòng)暫時(shí)降低，低于額定電壓的85 %時(shí)，造成接觸器斷開(kāi)，變頻器也會(huì)因“主電源故障”而跳停，即使電壓在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，接觸器也無(wú)法自動(dòng)吸合。要讓變頻器重新啟動(dòng)，必須先查明故障原因。這就增加了設(shè)備非正常停機(jī)的時(shí)間，對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。

另外，由于目前使用的最為廣泛的是交一直一交型變頻器，其工作過(guò)程是：先將電源的交流電（單相或者三相）經(jīng)整流橋整流成直流電，又經(jīng)逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調(diào)的三相交流電，其中，變頻器的核心部分是“逆變回路”。要使逆變回路正常發(fā)揮作用，必須先保證直流回路正常工作。“晃電”時(shí)易出現(xiàn)變頻器故障，出現(xiàn)斷路器脫扣器動(dòng)作，使“主電源故障”，變頻器無(wú)法實(shí)現(xiàn)再啟動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)“晃電”時(shí)，可通過(guò)外加控制蓄電池、專(zhuān)門(mén)的模塊化的產(chǎn)品投切為變頻器的直流回路供電，但是對(duì)于本文中的變頻器（功率7.5kW）來(lái)說(shuō)，外加此類(lèi)設(shè)備無(wú)疑會(huì)過(guò)多增加購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的成本，同時(shí)也產(chǎn)生了可能出現(xiàn)的新故障點(diǎn)。因此，此次改造，嘗試在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，以最小的投入產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3??解決方案

通過(guò)以上的分析，提出加裝DZQ-CF5X/L型再起動(dòng)控制器來(lái)解決方案，對(duì)控制回路進(jìn)行改造（如圖2所示）。

圖2 改造后原理圖

3.1?改動(dòng)情況如下

3.1.1加裝再起動(dòng)控制器DZQ，并在其1號(hào)端子前加裝一個(gè)2A熔斷器，防止其故障影響控制回路正常工作。

3.1.2取消變頻器故障脫扣跳開(kāi)1QF斷路器功能。

3.1.3變頻器正常工作時(shí)通過(guò)時(shí)間繼電器來(lái)提供正轉(zhuǎn)命令，晃電時(shí)通過(guò)再起動(dòng)控制器DZQ提供變頻正轉(zhuǎn)命令。

3.1.4再起動(dòng)控制器DZQ與1KM和1KA并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)晃電接觸器能夠再吸合。

3.1.5再起動(dòng)控制器DZQ提供變頻器故障自動(dòng)復(fù)位功能。

3.1.6富士變頻器參數(shù)設(shè)定：F14再起動(dòng)模式 設(shè)置為5；E04設(shè)置為8報(bào)警復(fù)位（即把端子X(jué)4設(shè)置為外部復(fù)位端子）

3.2?改造后工作原理

當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，提供給再起動(dòng)控制器1KM觸點(diǎn)閉合，再起動(dòng)控制器開(kāi)始采集電壓，判斷電壓是否有波動(dòng)，當(dāng)電壓波動(dòng)發(fā)生晃電被再起動(dòng)控制器采集到，再起動(dòng)控制器將同時(shí)發(fā)出合DZQ（5,6）（13,14）（7,8）三對(duì)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)變頻器外部復(fù)位，接觸器起動(dòng)和變頻器正轉(zhuǎn)命令，電動(dòng)機(jī)晃電自起。

4??目前的使用效果

2019年6月，利用裝置停車(chē)檢修的機(jī)會(huì)，完成了給水泵變頻器的改造，運(yùn)行至今，未出現(xiàn)過(guò)因晃電引起變頻器跳停的情況。這次改造，在一定程度上避免了因晃電引起給水泵泵停運(yùn)，進(jìn)行影響裝置安全運(yùn)行的問(wèn)題，減少了生產(chǎn)隱患以及不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

5??結(jié)論語(yǔ)

本文針對(duì)變頻器“晃電”問(wèn)題，提出解決方案，此方案投入較少、操作方便，適用于非關(guān)鍵的、允許短時(shí)間停電的設(shè)備，在不影響生產(chǎn)的前提下幫助客戶(hù)解決難題；雖然其簡(jiǎn)單易操作且其改進(jìn)時(shí)間較少，但它在穩(wěn)定性方面的效果還是不容小覷的。

審核編輯：湯梓紅