华锐风机变频器治理方案

华锐风机变频器治理方案

王经科

江苏大生电气工程有限公司；省市：江苏省南通市；邮编：226100；

摘要：

变频器故障是华锐SL1500系列风机的常见故障，主要有功率单元、网侧接触器、滤波电阻和主控板等部分的损坏故障。本文通过加装超温保护和渗漏保护等方案来减少变频器故障率，延长变频器使用寿命。

关键字：变频器、超温、保护、渗漏、主控板

引言：

华锐SL1500风机变频器故障发生率位居所有故障之首，目前主流的处理方案就是更换变频器主体、更换网侧接触器、增配低穿功能、增容滤波电阻等。虽然改造变频器后取得了显著的效果，但是SL1500风机的有些故障根源并没有得到治理。为了改善变频器的运行环境，延长其使用寿命，本文提出了三个方案，以小成本投资进行根本性治理。

一、变频器柜内的超温治理

1、存在问题：

变频器柜内的冷却方式有两种：直接水冷、间接水冷（结合空冷）。直接水冷是将冷却液循环水管直接敷设在设备本体内，如功率单元（只要冷却液循环畅通、水压满足要求，IGBT本体故障的几率并不多）；间接水冷是将冷却液循环水管敷设到柜门内，在柜门内实现空气和冷却液的热交换，通过柜门上方的辐射式风扇把降温后的空气吹到柜内，柜门底部开设进风口以形成空冷循环，变频器主控板、滤波电阻等均需要间接水冷来降温。

通过实践总结：大部分发生变频器故障的机柜内，水冷辐射式风扇控制回路继电器或接触器已经烧坏，柜内超温时冷却风扇拒动，间接水冷无效以致超温（往往达到70多度），影响到了整个变频器寿命，也易导致主控板烧毁。

2、改造方案

间接水冷能否正常运行取决于PLC输出的控制信号、控制回路继电器状态、电源回路接触器状态、风扇本身是否损坏等诸多项因素。单纯的增加风扇，只是增强了散热效果，电路上继电器或接触器损坏的隐患还是无法规避。本方案在常规的散热系统基础上提出了旁路触发的后备保护以及极限工况的停机保护。（控制原理如图1）

没有进行本文的超温保护改造之前，由虚线框外的回路控制风扇启动，然而该回路触点KC的控制回路常发生故障，导致机柜温度升高时KC不能正常闭合，风扇拒动。

虚线框内是本方案涉及的回路。当机柜温度超过风扇启动的温度时，温控开关WK动作（WK的定值设成风扇启动温度），WK-1导通，交流接触器K吸合，K-2导通，K-1导通；K-3断开，WK的电源被断开，停止运行，WK-1断开；而接触器K和时间继电器KT（定值为t）持续得电；经过时间t后，KT-1延时断开，K失电，K-1断开；就是说当温度超过风扇启动温度后，K-1会导通，并联在触点KC上做冗余回路；经过时间t后由于K-3吸合WK又开始了新一轮的温度判断、动作。

若风扇本身发生故障，即使KC和K-1都导通，风扇还是不能运行；风扇不动作，机柜温度会持续上升，当上升到极限温度时，温控开关WK1（设置的定值是极限温度值）动作，WK1-2断开，安全链断开，风机停止。而WK1-1导通，KA吸合，KA-1导通，回路自锁，即使温度下降WK1-1断开，指示灯L的一直保持常亮。这样检修人员到现场一看到指示灯就能判断是否是超过极限温度导致的安全链断开；按一下复位键SB，KA失电，KA-1断开，若此时温度已经下降，指示灯L熄灭，若未下降，L不熄灭。

图1

二、变频器柜内冷却液渗漏治理

1、存在问题

所有改造或未改造变频器的右侧水冷管道接头是插接方式，连接时仅靠拧紧活动扣来挤紧橡胶圈，以达到密封连接的效果。而密封的效果与橡胶圈的质量、老化速度、环境条件有密切关系。在气候寒冷的北方地区，密封橡胶圈的寿命更加短暂，冷却液渗漏的情况经常发生。常规的预防方案无非以下几种：1、设计、加装导流盒，把冷却液引离重要设备（必须有足够的空间）；2、加强登机巡视，尽早发现渗漏；3、定期更换橡胶圈。虽然以上方案都有一定的作用，但都不能在第一时间感应到冷却液渗漏，漏液处理还是存在盲区。

2、改造方案

为了防止由于冷却系统漏液而导致故障范围扩大，本方案使用新型漏液检测线和报警器来实时监测漏液情况。一旦检测处有冷却液渗漏，检测线便受潮，报警器被触发输出开关量信号，开关量信号可以断开安全链使风机停机，检修人员可就地检查。为了方便检修人员判断是否由于冷却液渗漏而导致安全链动作，在柜门上安装安全链动作的指示灯和复位按钮。（控制原理如图2）

图2中漏液检测报警器工作电源使用AC220V，信号量输出有三个端子，分别为NC、NO、COM，从NO和COM两个端子可以接出报警器常开触点LY-1，从NC和COM两个端子可以接出报警器常闭触点LY-2。

当漏液报警器检测到漏液时，报警器动作，LY-2断开，安全链断开，风机停止。而LY-1导通，KA吸合，KA-1导通，回路自锁，指示灯L的一直保持常亮。检修人员到现场看到指示灯就能判断是否是冷却液渗漏导致的安全链断开；按一下复位键SB，KA失电，KA-1断开，若渗漏解决，指示灯L熄灭，若还有渗漏，L不熄灭。

图2

三、总结

变频器是华锐风机最为重要的部件之一，目前故障率较高，急需整治。若对所有风全部整改，费用较高，周期较长，而且运行环境并未得到改善。本文以小成本投入，通过简单有效的技改措施，改善了变频器的运行环境，延长了变频器的使用寿命，而且对改造过的变频器也同样有效。