高压变频器的调试和维护

高压变频器的调试和维护

张启峰

(云南思茅山水铜业有限公司云南省普洱市665000)

摘要：随着现代电力电子技术的快速发展，交流调速取代了直流调速，成为现阶段节约电能、改善工艺流程的一种重要手段，作为电力设备中的重要组成部分，高压变频器性能的好坏直接影响到了整个系统设备的性能。文章首先针对高压变频器工作原理及结构特点进行了简单概述，然后分别针对高压变频器的调试和维护展开了分析，希望本文的分析可以为相关研究提供一些参考。

关键词：高压变频器；节能；调试；维护

云南思茅山水铜业有限公司在大平掌尾矿库回水泵站采用高压变频技术对6KV450KW高压电机进行了节能改造。解决了一台泵排水量不足，两台泵排水不够的缺陷。同时也解决靠阀门控制排水量浪费能源的状况，经测试节能效果达33.86%。

1工作原理及结构特点

1.1工作原理

随着变频技术及相关电力电子技术的快速发展，高压变频器的应用已经日渐成熟。高压变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压等级有3000V、6000V、10000V等电压等级的高压大功率变频器。高压变频器由高－低－高；低－高；高－高之分。

1.1.1高－低－高方式高压变频器

是把高压电源用变压器降压后，用低压变频器进行控制，再用升压变压器把电压升到我们使用的电压，供给高压电机使用。一般高低高方式都用在小功率的高压电机做变频节能用。

1.1.2低－高方式高压变频器

是用低压变频器控制后，直接用升压变压器把电压升到电机使用电压。低高方式也是用在小功率高压电机做变频节能用。

1.1.3高－高方式高压变频器

是直接用变频器多个模块串联后，直接使用高压电源，直接输出高压，供高压电机使用。高高方式主要用在大功率高压电机做变频节能用。

1.2结构特点

通常情况下高压变频器采用单元串联多电平技术，属高-高电源型变频器，主要由功率电源、输入变压器及控制单元等部分构成。同时，为了避免变频器发生故障时影响其正常运行，在进出线柜增加了旁路功能。高压变频器柜主要由变压器柜、功率单元柜、控制器柜、旁路柜等组成。

2高压变频器的调试

调试是一项细致而复杂的工作。调试前，要拟定调试的步骤和方法，熟悉仪器仪表的性能和使用方法，并采取必要的安全措施，以防止调试时损坏设备，甚至发生人身事故。

2.1常规检测

在开始送电调试之前，应该严格按照相关标准进行试验，只有保证试验合格才能进行送电调试。在开始送电之前应该针对所有安装内容进行全面检查，同时保证所有线路均连接无误，避免由于接线错误而造成的设备损坏。

2.2高压变频器参数设定

在设定高压变频器参数时，应保证高压开关柜中的主电路断路器是断开的，同时控制器应该带电运行，并对变频器相关参数进行检查。有些变频器运行参数与控制形式需要进行现场设定，还有一些参数由控制系统进行自动确定。典型参数主要有启动参数组、输入输出参数组、给定选择参数组以及实际信号参数组。主要启动参数主要有电机铭牌上的电流、功率以及频率等，此外，还需要对逐一设定现场设定的参数。

2.3高压变频器空载试验

将变频器单元柜输出的高压电缆拆除，与示波器相连接，对输出波形进行查看，将高压柜接地开关断开，并启动控制器，经过自检证实变频器无误以后，会发出高压合闸的信号，将高压开关闭合，并将高压启动，示波器会输出电压将检测出来的电压波形输出出来，同时输出电压。

经过所有检测以后输出的电压波形确定无误以后，将电机负载拆除，并与高压柜高压电缆相连接，并进行系统空载试车。证实空载试车正常以后，与电动机负载即水泵相连接，然后展开72小时的负载试运行。

3高压变频器的维护要点

3.1日常维护

通常情况下高压变频器在安装过程中，最低环境温度为-5℃，最高环境温度为40℃，大量实践研究表明，随着温度的升高高压变频器的故障率成指数上升，同时其使用寿命随着温度的升高成指数下降，环境温度升高的10℃，其使用寿命会减半[2]。同时，变频器运行情况是否良好和环境的清洁程度也存在一定联系，通常夏季为高压变频器故障发生最多的季节，因此，必须将维护保养工作做好，才能使设备故障的发生得到减少。值得一提的是，在夏季应用高压变频器的时候，应该注意安装环境的问题，并定期对变频器内的灰尘进行清扫，以保证冷却风路的通畅。此外，还要加强巡检的力度，对电机及线路周边环境进行改善。

3.2人身安全与设备安全

操作人员必须了解变频器的功能特点、基本原理及各项指标等，具备一定变频器运行经验，无关人员不能对变频器进行随意操作。高压变频器是一种高压产品，柜内存在10kv、6kv及3kv的危险电压，使用人员在安装设备及运行之前，必须认真阅读《使用手册》，并注意严格遵循操作规程。同时，还要注意设备与人员人身安全，在进行维护及检修工作之前，一定要熟悉操作规程，保证没有发热元件、不断电之前，坚决不能触摸柜内任何部位。在检修过程中，应该将高压切断，并对所有单元指示灯进行检查，然后进行更换和测量。注意不能使电源误接到变频器输出端，这样可能会使变频器内部器件出现爆炸的问题。此外，不能利用高压摇表对变频器输出绝缘进行测量，可能会使功率单元中开关期间受损，在耐压试验过程中，应该断开所有功率单元和变频器，并断开温控仪和测温探头。

3.3日常巡检

在日常巡检过程中应该对以下几方面问题加以注意：首先，对变频器人机界面上的参数进行认真记录，一旦发现异常情况应该及时反映，并对变频室中的环境温度进行记录，注意环境温度应该控制在-5~40℃之间；其次，移相变压器的温升应该在130℃以内[3]，在温度较高的夏季，应该适当加强对变频器安装场地的通风散热，保证周围空气中不能含有过量的爆炸性、腐蚀性气体；第三，在多雨季节应该避免雨水进入到变频器的内部；第四，通常每周都应该对变频器柜门上的过滤网进行清扫，如果工作环境的灰尘过多，还应结合实际情况缩短清扫间隔；第五，变频器在正常运行过程中，必须保持变频室干净整洁，并结合现场实际情况进行定期清扫，注意变频室中的照明情况、通风情况必须良好，保证空调、通风扇等通风散热设备可以正常运转。

3.4变频器停机后的维护

变频器停机以后，应该加强维护，以避免变频器受到损害，对其使用寿命造成影响。应对变频室内的照明设备、通风设备经常检查，保证通风设备可以正常运转，并对变频器内部电缆之间的连接进行检查，保证连接的可靠性和准确性。同时还应对变频器柜内所有接地的可靠性进行检查，接地点不能存在生锈的问题，每隔半年应该紧一次变频器中各电缆的连接螺母。最后，还要对所有电器设备连接的紧固性进行检查，并查看不同路是否存在放电的痕迹，是否存在破损、裂纹等现象。

结语

综上所述，在电力设备中高压变频器是非常重要的部件，其性能的好坏直接关系到设备整体性能。结合高压变频器的主要特点，本文从高压变频器的调试与维护等角度展开了系统分析。总之，当前高压变频器技术已经非常成熟，输出电压波形也比较好，对电网的冲击也比较小，在轻负载下可以很好的达到节能降耗的目的。

参考文献

[1]李青.英威腾高压变频器在冶金采矿行业高压辊压机中的应用[J].变频器世界,2015,（1）:90-93.

[2]邵长晶.ABB变频器在新型水煤浆气化高压煤浆泵变频传动中的应用[J].电机与控制应用,2011,（5）:31-35.

[3]韩靖,黄志刚,王武君.高压变频器在烧结主排风机起动装置中的应用[J].变频器世界,2008,（6）:54-56+84.