变频器的维护与保护（精选8篇）
变频器的维护与保护 篇1
变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用来将工频电源转换成另外一频率的电能控制装置。变频技术在对交流电机进行调速时, 其性能指标远远超过了传统的直流调速, 而且在其他各方面也都优于直流电动机调速。因此, 变频器在工业自动化的各个领域都得到了广泛的使用。
1 变频器的主要结构
变频器基本上可分为整流部分, 控制部分和逆变部分三部分。
1) 整流部分:整流器件通过二极管搭成全桥整流电路进行交流电与直流电变换。2) 整流控制部分:通过整流器件将交流电变成直流电之后, 为检测电路、驱动电路以及CPU控制器提供电源。3) 电流逆变部分:逆变器是一种把直流电变成交流电 (频率可调) 的器件。变频器通过逆变器把直流电变成频率可调的交流电以驱动电机完成对电机的控制工作。
在实际的维修中我们注意到, 如果电网发生波动, 首先受到冲击的是变频器中的整流器件;如果直流控制板有故障, 也可以影响到整流器件, 所以在维修中整流器件的故障率相对高一些。其次故障来自于逆变器件, 由于逆变器件长时间处于频率变化的环境, 对于组成逆变器件的元器件来说是一个冲击, 容易导致期间老化, 甚至直接损坏, 而导致变频器无法使用。
2 变频器常见的几类故障问题
在变频器维修的同时我们进行各种故障的分析和总结, 现可将故障分为以下几类:
2.1 变频器负荷过重
负荷过重类分为电机器荷载过重和变频过载。其主要原因估计是由于电机直流制动量过大、电网电压不稳、负载过重、加速时间过短等因素引起。通常的解决办法是利用延长制动时间、加速时间、检查电网电路电压等。如果是负载过重, 可能是相对应的变频器和电机不能带动该负载, 另外, 也可能使由于机械之间缺乏润滑引起。对于前一种故障需要更换更大功率的变频器和电机;如是后一种就需要对其进行全面检修维护。
电机荷载过重:典型的“小马拉大车”。该种故障经分析, 多半是由电机带动的设备润滑性能不好、管线管径过小引起电压过大等因素造成。电机负载过重可能是因为电机所带设备机械润滑不好引起的;管径过小可能是由于有异物进入管线或粘稠液体使管径变小, 结果压力过大, 变频器无法带动电机而过载。
实际中, 我们中平能化乳化液站遇到乳化泵润滑不好, 导致变频器不能带动电机, 报过载故障。处理乳化泵后, 变频器能够正常启动。
2.2 欠压、过压故障
当电源电压过低或过高时, 变频器的检测器件会自动保护变频器, 变频器会停止工作。电压过低、过高状况的主要影响因素在于外部电源不稳, 个别时候也可能是电路损坏造成的。
遇到电压过低、过高故障时, 先检查检测电路是否完好, 然后再对外部电源进行检查。
2.3 过流故障
变频器过流故障根据经验, 有加速、恒速、减速过流。引起过流可能是由以下的因素造成, 如:变频器负载骤变、加减速时间太短、负荷分配不均、输出电缆短路等。遇到该种故障, 通常可以通过减少负荷的突变、延长加减速时间、线路的全面检查等来排障。但是, 遇到切断负载变频器电源依然处于过流故障, 那应该是变频器逆变电路遭到损坏, 需要更换逆变电路部分。
当变频器启动电流过大时, 变频器过流保护启动, 变频器停止工作。此故障可从变频器外部电器和变频器本身分析过流故障。
2.4 变频器自身的原因
1) 参数设定问题:变频器加速时间, PID调节器中的比例P、积分时间I参数设定不合理, 超调过大, 造成变频器输出振荡电流过大。2) 变频器硬件问题:a.电流互感器损坏, 变频器未起动时, 有电流显示且电流在变化, 这样可判断互感器已损坏。b.变频器电流、电压检测通道故障, 也会出现过流。腐蚀性物质使电路板受到腐蚀、接地不良使得电路板零伏受干扰、连接插件不牢等。
2.5 外围电路损坏
有些故障并不是变频器本身所引起的, 往往是由于外围电路故障引起的变频器不能正常使用。经过总结发现, 继电器和交流接触器的故障占外围电路故障的大部分。在对变频器本身进行维修时, 还要对其外围电路进行检查, 同时也要对现场电机、泵等进行实地观察。通常的故障主要有:
1) 电机负荷骤然突变, 导致的冲击力量过大形成过流。2) 多个电机的电缆之间绝缘能力破损, 造成电缆线间的短路情况, 因此导致过流故障。3) 过流故障与电机的漏抗, 电机电缆的耦合电抗有关, 所以选择电机电缆一定按照要求去选。4) 在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。5) 装有测速编码设备的电机和变频器, 测速反馈信号不明或缺失处于非正常状态时, 也可能引起过流现象, 需要检查编码器设备及附带的电缆设备。6) 大部分故障是有继电器和交流接触器的故障所致。
3 变频器的维修
根据变频器出现的故障, 可以初步判断变频器那里出现损坏。可把维修分成:外围器件维修和变频器自身维修管理。
3.1 外围器械维护与管理
变频器的外围器件维修时, 首先, 要检查与变频器相连接的交流接触器、按钮、开关和电能表等, 查看这些器件能否正常工作;其次, 要测量与变频器相连接的触点是不是接触良好;最后, 检查接入变频器的三相电有没有短路或者虚接等的情况。其中, 要特别注意线路的虚接问题。若线路虚接, 在启动变频器时, 可能无法启动, 情况严重时会损坏变频器。
3.2 变频器本身的维修
当遇到损坏的变频器时, 可先通过万用表对逆变模块和整流模块是否完好做一个初步的检查。如果是逆变部分的器件有问题, 还必须对驱动板卡插是否完好作一个测试。
3.2.1 逆变模块 (IGBT) 的检测
逆变模块好坏的检测方法:
把万用表指针调到R10K或R1K档, 将红表笔接IGBT的发射极端, 黑表笔接IGBT的集电极端, 这时万用表的指针应该处在高阻值位。IGBT是正常工作的情况下, 用手指同时触碰一下集电极和发射极, 此时逆变模块被触发然后导通, 万用表的指针会向阻值较小的方向摆, 并能够指示在某一位置稳定下来。如果再用手指同时碰触集电极和发射极时, 这时逆变模块理论上被阻断, 万用表指针又会回到原来的高阻值位处。将黑表笔分别接在R、S和T端, 红表笔接在P端, 电阻值大约为几十欧, 且基本保持恒定。但是如果将黑表笔跟P端连接, 而红表笔依次接入R、S、T端, 会出现一个阻值接近无穷大。重复以上步骤, 理论上都会得到同样的结果。如果有以下两种情况, 可以确定电路已出现故障:1) 三相阻值不平衡, 可以确定为整流桥出现故障。2) 红表笔接在P端时, 电阻变成无穷大, 则断定为起动电阻出现故障或整流桥出现故障。
3.2.2 驱动板卡插的检测
以先观察一下看驱动板是否有明显的破损, 最主要是电容和模块。如果发现驱动板没有明显的损坏, 就需通过驱动板供电来测试。在驱动板上面, 六路逆变桥臂要与六路驱动电路相对应。给驱动板通电之后, 就能够得到相对应的电压数值。如果检查出驱动板有问题, 通过检测电压可以知道具体的器件损坏, 然后更换已经损坏的器件。
3.2.3 检测器件的检查
首先观察板卡, 在已经确定了驱动板运行良好之后, 将驱动板按装到机器上, 插上电源带电机试运行。如果是检测器件有损坏, 将会出现报警, 这样就可以更换检测器件。
4 变频器维修的几种实用方法
4.1 逐步缩小法
逐步缩小法是通过对故障现象进行分析和对测量参数做出判断, 把产生故障的范围逐渐地缩小, 最后找到故障产生的具体电路或着元器件上的方法, 是一个反复判断、肯定、否定的过程。
4.2 顺藤摸瓜法
顺藤摸瓜法是根据变频器工作基理, 顺着故障现场, 寻着信号通路, 层层深入, 直达故障发生点, 最终寻找到故障产生部位的一种方法。可以从上往下查, 也可以从下往上查, 查到故障部位后, 进一步进行检修或者更换就可以了。
4.3 直接切入法
直接切入法是根据故障现象直接判断故障的位置, 然后更换故障元器件, 快速排除故障的一种方法。通常采用直接切入法的检修人员是对变频器的基本原理、其各电路、各元器件的作用等理论方面有较扎实的掌握, 而且要有丰富的修理经验。另外, 一些较典型的故障也可以采用直接切入法。以上三种方法是是经实践证明的常用变频器检修方法。这几种方法可单用, 可合用, 工作人员可根据不同的故障现象和故障特点灵活运用。
5 总结
变频器维修是一项实践经验、理论知识与操作水平的相结合的工作, 工作人员的检修技术水平决定了变频器的维修质量。变频器的维修通常应遵循以下原则:1) 问, 了解使用情况;2) 看, 检查各器件状态;3) 测, 检测可疑器件是否损坏。检修人员在分析问题时要系统、全面地考虑问题, 耐心的找出问题的真正地原因。找出原因之后, 要找合适的元器件来替换, 不能随便更换。因此, 从事变频器维修的工作人员要不断学习知识和总结维修经验, 充分了解变频器内部的电子元器件的功能和特点, 拓宽知识面, 学以致用, 不断提高维修技术水平。
参考文献
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变频器的维护与保护 篇2
【摘要】：作为维护电网运行过程中安全稳定性的重要装置，继电保护一直以来都是电力系统中无法或缺的重要组成部分之一。一旦继电保护装置出现了使用不当或是动作不正确的情况，势必会导致重大事故的发生，因此，必须对电力系统继电保护的正确运行以及维护给予足够的重视。鉴于此，本文重点探讨了电力系统继电保护的运行以及维护策略，希望能为电力系统的安全运行提供理论依据。
【关键词】：电力系统；继电保护；运行；维护引 言
对于整个电力系统而言，继电保护的运行和维护对其安全性都具有相当重要的作用。一方面，继电保护能够确保电力系统运行过程中的安全性，一旦电力系统出现故障，继电保护能够在最短时间内将最小区域中的故障设备进行切除，或通过警报系统进行信息的发送，以便提醒相关维护人员进行故障的及时排除，不仅有效避免了因各种因素而引起的大面积长时间的停电现象，还是维护和确保电力系统运行过程最为有效和经济的技术之一。另一方面，开展继电保护排除了故障，即确保了人们的正常生活秩序，因而间接地也为我国经济生产的顺利进行做出了相应的贡献，在保障社会及经济的顺利发展的同时，还确保了社会的稳定性以及人民群众生命财产的安全性。电力系统中继电保护的概述
2.1 电力系统中继电保护的概念
电力系统继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种反事故自动装置。电力系统在运行中，可能会由于雷击、大风、地震造成的倒杆，绝缘子覆冰造成冰闪，绝缘子污秽造成污闪，或者设备绝缘损坏、老化，系统中运行、检修人员误操作等原因造成电力系统中的故障。电力系统的不正常工作状态是：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障，一般有电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷；电力系统过电压；电力系统振荡；电力系统低频，低压等非正常状态。电力系统事故是指电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，造成对用户非计划停电。
2.2 继电保护的基本原理
测量部分：从被保护对象输入有关信号，并与给定的整定值进行比较，决定保护是否动作；
逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确定保护装置是否应该动作；
执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所担负的任务(跳闸或发报警信号)； 输出信号：指断路器跳闸或者发出警报，故障发生时电流上升，构成过电流保护；电压下降，构成低电压保护；电压和电流比值的变化，构成阻抗(距离)保护；电压和电流相位角的变化，构成方向保护。继电保护装置是由若干个继电器组成的。电力系统中继电保护装置的优势分析
继电保护装置是电力系统当中非常重要的保护环节，其根据自身结构性以及功能性的特点能够在电力系统出现故障后，第一时间对故障部分进行隔离并保证电力系统的正常工作状态。笔者经过对实践工作经验的总结，将继电保护装置的优势归纳为以下几方面内容：
3.1 安全可靠。
安全可靠是机电系统最基本的特点之一，也是使其受到普遍应用的重要因素。继电装置能够在电力系统出现故障后，第一时间根据自身的功能性来对电力系统故障进行隔离，并在此基础上维持电力系统的正常运行状态，从而最大限度的降低了因电力系统故障而带来的损失；
3.2 智能选择
继电保护装置自身是带有一定智能性的，其在电力系统发生故障时，能够根据故障发生的位置和实际情况，来选择性的关闭与故障相对应的开关，进而保证整个电力系统其他部分的正常运行；
3.3 快速灵敏
电力系统故障的发生往往是一瞬间的事情，而其带来的损害却是非常大的，如若不能够第一时间对其进行隔离和有效的处理，那么其就会迅速的蔓延开来，进而影响到整个电力系统。继电保护装置具有超强的灵敏性和快速反应能力，进而当电力系统出现故障时，第一时间对其进行正确的处置，隔离故障部分，从而降低电力系统的损害程度和损害范围；继电保护装置的优势还有很多个方面，但无论是何优点，其都是在保护电力系统安全性能，降低电力系统损失的宗旨下而进行的。继电保护装置维护工作的主要内容
对继电保护装置的日常维护，是保证其良好工作状态和性能的关键所在，因此在对其进行维护过程中必须要做到“全面、细致、彻底”。继电保护装置维护工作的主要内容主要有以下几方面：
（1）对继电保护装置日常工作状态的监视，如若出现异常必须要及时的汇报上级部门并对其及时的处理；
（2）在断电检测继电保护装置过程中，需要得到相关负责人的批准才能够对电力系统开关进行开合操作，避免人为操作失误为整个电力系统的正常运行带来故障；
（3）当机电系统保护动作开关跳闸后，在维修好电力系统的基础上，需对其跳闸原因进行详细的分析，并记录在相关日志上，研究出与之相对应的故障预防和解决措施；
（4）根据电力系统工作人员的实际工作职能，来对他们进行继电保护系统操作行为的限制，一般情况下，值班人员的权限只具有对压板接通或断开、开关的切换或转换及保险卸装等；
（5）在进行二次回路上的所有工作时必须得根据《电气安全工作规程》规定并结合现场的设备图纸，对传统变电站二次设备的定期检修也得根据相关规定进行，这样才能确保继电保护装置及其二次回路的接线完好。如何做好继电保护装置的维护工作
5.1 加大对继电保护装置的研发投资
在现代化科技水平不断发展的今天，越来越多的高科技产品出现在百姓的生活当中，为了更好的实现继电保护装置对电力系统的保护，有关单位必须要加大对继电保护装置研发的投资力度。这里所说的投资包括两方面，一方面是资金的硬性投资，一方面是人才的软性投资，只有加大这两方面的投资力度，才能够实现继电保护系统安全性和功能性的突破。目前，电力系统当中的综合自动化系统已经逐步完善，工作人员可以将其与继电保护装置有机的结合到一起，进而提高电力系统继电保护装置的可靠性。
5.2 提高工作人员得到专业素养
想要做好继电保护装置的维护工作，就必须保证工作人员的专业素养，因为即使继电保护装置的性能再好，如果工作人员的专业技术存在不足，那么也有可能因为工作失误而导致机电保护装置的失灵甚至是对电力系统的二次破坏，所以提高工作人员的专业素养是非常有必要的。在此基础上，电力部门要加强对工作人员的技术、技能培养，并定期对相关技术及
技能进行考核，保证每一个在岗工作人员都具备良好的专业技术。结束语
综上所述，继电保护装置作为电力系统的安全保护装置，其对于维护电力系统正常工作秩序有着重要作用。随着我国科技水平的不断发展，目前我国电力系统的继电保护技术已经逐渐实现了网络化、智能化转型，其在提高对电力系统保护能力的同时，也为电力系统维护工作人员带来了新的挑战。在实际工作当中，工作人员必须要认识到继电保护装置对于整个电力系统以及社会生活的重要作用，深刻感受到自身工作责任的重大。在此基础上严格按照相关规定对电力系统的继电保护装置进行定期的维护与保养，最大限度的保证其工作状态，使其在任何情况下都能够发挥出自身对于电力系统的保护作用，进而提高电力系统的工作状态，为和谐社会的发展与进步提供基础。
【参考文献】
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变频器的使用与维护 篇3
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。现在使用的变频器主要采用交-直-交方式 (VVVF变频或矢量控制变频) , 先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源, 然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器, 直流回路通过电容滤波。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器, 其直流回路通过电感滤波。
2 变频器的分类
变频器的分类方法有多种, 按照主电路工作方式分类, 可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类, 可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类, 可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类, 可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
3 变频器的维护保养
由于电力电子技术和微电子技术的快速发展, 变频器改型换代速度也比较快, 不断推出新型产品, 性能不断提高, 功能不断充实、增强。变频器虽然种类繁多, 但其使用、维护保养及故障处理方法是基本相同的。在实际应用中, 变频器受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响, 其性能会有一些变化。如使用合理、维护得当, 则能延长使用寿命, 减少因突然故障造成的损失。如果使用不当, 就会出现运行故障, 导致变频器不能正常工作, 因此日常维护与定期检查是必不可少的。
3.1 日常维护与检查
环境温度是否正常, 要求在-10~+40℃范围内, 以25℃左右为好。变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常。显示面板上显示的字符是否清楚, 是否缺少字符。用测温仪器检测变频器是否过热, 是否有异味。变频器风扇运转是否正常, 有无异常, 散热风道是否通畅。变频器运行中是否有故障报警显示。检查变频器交流输入电压是否超过最大值。如果主电路外加输入电压超过极限, 即使变频器没运行, 也会对变频器线路板造成损坏。
3.2 定期检查
利用每年一次的大修时间, 将检查重点放在变频器日常运行时无法巡视到的部位。
3.2.1 作定期检查时, 操作前必须切断电源, 变频器停电后待操作面板电源指示灯熄灭后, 等待一段时间使得主电路直流滤波电容器充分放电, 用万用表确认电容器放电完后, 再进行操作。
3.2.2 将变频器控制板、主板拆下, 用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方, 应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除。
3.2.3 检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等, 如发现应及时进行处理或更换。
3.2.4 变频器由于振动、温度变化等影响, 螺丝等紧固部件往往松动, 应将所有螺丝全部紧固一遍。
3.2.5 检查输入输出电抗器、变压器等是否过热, 变色烧焦或有异味。
3.2.6 检查中间直流回路滤波电解电容器是否胀出, 外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年, 检查周期最长为一年, 接近寿命时, 检查周期最好为半年。
3.2.7 检查冷却风扇运行是否完好, 如有问题则应进行更换。冷却风扇的寿命受限于轴承, 根据变频器运行情况需要2~3年更换一次风扇或轴承。检查时如发现异常声音、异常振动, 同样需要更换。
3.2.8 检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内 (所有端子与接地端子) , 注意不能用兆欧表对线路板进行测量, 否则会损坏线路板的电子元器件。
3.2.9 将变频器的R、S、T端子和电源端电缆断开, U、V、W端子和电机端电缆断开, 用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求, 正常时应大于1MΩ。
4 变频器常见故障分析及处理
变频器常见的故障类型主要有:过电流、短路、接地、过电压、欠电压、电源缺相、过热、过载、CPU异常、通信异常等。变频器具有完善的自诊断、保护及报警功能, 当发生这些故障时, 变频器会立即报警或自动停止保护, 并显示故障代码或故障类型, 大多数情况下可以根据其显示的信息迅速找到故障原因并排除故障。但也有一些故障用常规的手段难以检测, 需要从多方面分析, 逐一排除才能找到故障点。故障检查或维修时, 注意先切断电源, 切忌停机后立即进行检查。因变频器额定运行时, 其直流侧滤波电容储存大量电能, 停机后须待电解电容的电压放电降低后, 方可进行检查。不同型号规格的变频器各有特点, 但其故障的类别和分析处理方法有一定的共性:
4.1 过电流故障 (变频器显示OC) 分析及处理
检查负载端是否短路或接地。检查电机控制对象是否卡住, 减小负载。检查逆变管IGBT是否完好。适当延长电机加速时间。适当减小转矩提升量。变频器内部故障或谐波干扰大等。
4.2 过电压故障 (变频器显示OV) 分析及处理
检查电源电压是否过高。适当延长减速时间。检查放电支路或新增外接制动电阻或制动单元。
4.3 欠电压故障 (变频器显示LV) 分析及处理:
检查电源电压是否过低、缺相。检查主回路断路器、接触器、整流回路是否完好。同一电源系统中是否有大启动电流的负载启动。
4.4 过载故障 (变频器显示OL) 分析及处理
过负载或变频器容量过小。热继电器保护设定值小。转矩提升量设定太小。变频器内部故障等。
4.5 过热故障 (变频器显示OH) 分析及处理
过负载或环境温度太高, 散热片堵塞。冷却风扇工作不正常, 更换冷却风扇。变频器内部故障。
4.6 电机不转或旋转异常分析及处理:
运行方法的设定有错误, 正确选择键盘给定或外接给定方式。输出频率太低, 频率指令低于输出频率设定值的时候, 变频器不能运行, 变更频率指令使之大于最低频率。选择了禁止反转或正转, 调整相应的功能参数。
5 变频器使用中应注意的问题
5.1 选型。变频器的选型应满足以下条件:
电压等级与控制电机相符。额定电流为控制电机额定电流的1.1~1.5倍。根据被控设备的负载特性选择变频器的类型。
5.2 安装环境
变频器不宜安装在震动的地方, 振动加速度要限制在0.3~0.6g以下。安装场所的周围温度不能超过 (-10~+40℃) 。空气相对湿度≤90%, 无凝露, 避免变频器在太阳下直晒。变频器要安装在清洁的场所。
5.3 安装要求
变频器只能垂直并列安装, 上下左右间隙≥100mm。变频器与电机必须接地。电机电缆布线距离不大于500米;动力线与控制线必须分开走线;变频器旁边不要安装大电流且经常动作的接触器, 因为它对变频器干扰非常大, 经常使变频器误动作。变频器的输出只能接电阻或电感性负载, 而不能接电容性负载。当电机需频繁制动时, 要外接制动电阻。变频器的接线。a.变频器输入端最好接上一个空气开关, 保护电流值不能过大, 以防止发生短路时烧毁变频器。b.输入控制线尽量不要太长。因为这样容易使出入信号受电磁波干扰而产生误动作, 超过2米长的最好用屏蔽线。
5.4 参数设定
变频器的设定参数多, 每个参数均有一定的选择范围, 使用中常常遇到因个别参数设置不当, 导致变频器不能正常工作的现象。
6 变频器的调试
6.1 变频器带电机空载运行
设置电机的基本参数;将变频器设置为本地操作模式, 按运行、停止键, 观察电机是否正常启动、停止;熟悉变频器的故障代码, 变频器运行发生故障时, 及时进行处理。
6.2 带载试运行
手动操作变频器面板的运行、停止键, 观察变频器显示屏及电机运行停止过程有无异常现象;如果电机停止过程中变频器出现过流保护, 应重新设定减速时间或增加最大电流保护值, 至少有10~20%的保护余量。
摘要：变频器是应用变频技术与微电子技术, 通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机转速的电力控制设备。变频器还有很多的保护功能, 如过流、过压、过载保护等等。
变频器的日常维护与维修 篇4
关键词：变频器,维护方法,维修过程
变频器作为一种高效节能的电机调速装置, 因其较高的性能价格比, 在自动控制方面得到了越来越广泛的应用。由于变频器在长期运行中, 由于温度、湿度、灰尘、振动等使用环境的影响, 内部元器件会发生变化或老化以及使用方法不正确或设置环境不合理, 将容易造成变频器误动作及发生故障。而且, 变频器在正常使用6-10年后, 就进入故障的高发期, 经常会出现元器件烧坏、失效、保护功能频繁出错等故障现象, 严重影响其正常运行。因此在实际使用过程中使变频器在出现的各种故障得到及时处理和解决, 并延长其使用寿命是势在必行的。
1 变频器在日常使用过程中常见的问题及维护方法
1.1 电源异常
电源异常表现为各种形式, 但大致分以下3种, 即缺相、低电压、停电, 有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的, 有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外, 有些电网或自行发电单位, 也会出现频率波动, 并且这些现象有时在短时间内重复出现, 为保证设备的正常运行, 对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备, 为防止这些设备投入时造成的电压降低, 应和变频器供电系统分离, 减小相互影响;对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合, 除选择合适价格的变频器外, 还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式, 当电压回复后, 通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流;对于要求必须量需运行的设备, 要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。
1.2 雷击、感应雷电
雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外, 当电源系统一次侧带有真空断路器时, 短路器开闭也能产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏, 通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件, 保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时, 应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器, 因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。
1.3 外部的电磁感应干扰
如果变频器周围存在干扰源, 它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部, 引起控制回路误动作, 造成工作不正常或停机, 严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要, 但由于受装置成本限制, 在外部采取噪声抑制措施, 消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置, 如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离, 并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路, 须按规定进行, 若线路较, 应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行, 不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器, 避免由电源进线引入干扰。
1.4 电动机温度过高及运行范围
对于现有电机进行变频调速改造时, 由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外, 因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损, 因此在确认电机的负载状态和运行范围之后, 采取以下的相应措施:对电机进行强冷通风或提高电机规格等级;更换变频专用电机;限定运行范围, 避开低速区。
1.5 振动、噪声
振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的, 特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声, 对于不同的安装场所应采取不同的处理措施:变频器在调试过程中, 在保证控制精度的前提下, 应尽量减小脉冲转矩成分;调试确认机械共振点, 利用变频器的频率屏蔽功能, 使这些共振点排除在运行范围之外;由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生, 因选用低噪声器件;在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器, 减小因PWM调制方式造成的高次谐波。此外, 变频器储存和安装时必须考虑场所的温度、湿度、灰尘和确保冷却风道畅通, 避免阳光直射。室内设置, 其周围不可有腐蚀性、爆炸性或可燃性气体。
2 变频器的常见故障及维修方法
2.1 变频器的故障判断
整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下, 更换整流桥。在现场处理故障时, 应重点检查电网情况, 如电网电压, 有无电焊机等对电网有污染的设备等。逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后, 测驱动波形良好状态下, 更换模块。在更换驱动板之后, 还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下, 运行变频器。上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起, 如启动电阻损坏, 也有可能是面板损坏。上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相, 电路老化及电路板受潮引起, 找出其电压检测电路及检测点, 更换损坏的器件。上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏, 如霍尔元件、运放等。启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。空载输出电压正常, 带载后显示过载或过电流, 该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化, 模块损伤引起。
2.2 变频器的维修过程
变频器的维修过程包括以下几个步骤:
第一步, 询问变频器的故障现象, 包括故障发生前后外部环境的变化。如电源的异常波动、负载的变化。
第二步, 根据故障描述, 分析可能造成此类故障的原因。
第三步, 打开被维修的设备, 确认被损坏的程序, 分析维修恢复的可行性。
第四步, 根据被损坏器件的工作位置, 通过阅读电路, 分析电路工作原理, 从中找出损坏器件的原因, 以及一些相关的电子电路。
第五步, 寻找相关的器件进行替换。
第六步, 在确定所有可能造成故障, 所有原因都排除的情况下, 通电进行实验, 在做这一步的时候, 一般要求所有的外部条件都具备, 并且不会引起故障的进一步扩大化。
2.3 变频器的检修
2.3.1 日常使用中根据变频器的实际使用
环境状况和负载特点, 制定出合理的检修周期和制度, 在每个使用周期后, 将变频器整体解体、检查、测量等全面维护一次, 使故障隐患在初期被发现和处理。定期 (根据实际环境确定其周期间隔长短) 对变频器进行全面检查维护, 必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板进行解体、检查、测量、除尘和紧固。
2.3.2 运行一定时间后, 电路板上 (因静电作
用) 有积尘, 须清洁和检查。对线路板、母排等维修后, 要进行必要的防腐处理, 涂刷绝缘漆, 对已出现局部放电、拉弧的母排须取除其毛刺, 并进行绝缘处理。对已绝缘击穿的绝缘柱, 须清除炭化或更换。
2.3.3 对变频器内风扇转动状况、要经常仔
细检查, 断电后, 用手转动风叶, 观察轴承有无卡死或转动不灵活现象, 必要时更换处理。仔细检查控制电路板上电子元器件, 检查和处理脱焊、变色、鼓肚、开裂、断线 (印刷板线路) 等异常现象, 必要时对外表异常的元器件, 可从电路板上脱焊测量检查或更换。
2.3.4 对主接触器及其它辅助继电器进行
检查, 仔细观察各接触器动静触头有无拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平, 发现此类问题应对其相应的动静触头进行更换, 确保其接触安全可靠。
2.3.5 经常检查电源电压波动程度。改善变
频器使用环境和负载波动大的现象, 避免大电流对变频器冲击的影响。
3 结语
在变频器的使用和日常维护、维修过程中, 应注意检查电网电业, 改善变频器、电机及线路的周边环境, 定期清除变频器内部灰尘, 检查端子是否紧固, 通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。使之最大限度的达到其历程。
参考文献
变频器在供热行业中的应用与维护 篇5
1 变频器简介
变频器 (Variable-frequency Drive, VFD) 是应用变频技术与微电子技术, 通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压, 进而达到节能、调速的目的。
2 供热行业中变频器的应用
众所周知, 变频器是节能设备, 但供热行业中并不是所有设备都需要使用变频器。选用前应熟悉所驱动设备的负载性质、了解各种变频器的性能和质量的基础上进行变频器的选型。供热锅炉房和换热站中主要的用电设备包括鼓、引风机、各种水泵、除渣机、上煤皮带等。其中, 鼓、引风机、水泵等负载属于减转矩特性负载, 此类负载最适宜使用变频器控制;而除渣机、上煤皮带机等负载属于恒转矩负载, 这类负载完全没有必要采用变频器控制。同时, 在变频器选型时, 为保证供热运行安全, 可考虑选择功率比电机大一档或者与电机功率相等, 坚决避免选择的变频器功率低于电机功率。
3 变频器的维护
变频器长期可靠地运行, 与日常的维护保养是分不开的, 再好的变频器得不到正确合理的维护, 其寿命将大为缩短, 甚至造成不必要的损坏。
1) 应定期对变频器进行清灰除尘。由于变频器内部器件紧凑, 内部积灰很难用风机或吸尘器清除干净, 这就需要对变频器解体, 将变频器控制板、主板拆下, 用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方, 应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除;
2) 应定期对变频器进行内部检查。利用每年的停热期, 将检查重点放在变频器日常运行时无法巡视到的内部:检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等, 如发现应及时进行处理或更换;检查变频器螺丝等紧固部件是否松动, 应将所有螺丝全部紧固一遍;检查输入输出电抗器、变压器等是否过热, 变色烧焦或有异味等。
4 供热运行期间变频器的故障判断和处理
1) 变频器本身具有各种保护和报警警告功能。了解和掌握这些功能, 对运行人员正确使用变频器及故障查找、处理来说是非常重要的。变频器异常故障主要分为两大类:软故障和硬故障, 软故障判断和处理方法一般在说明书里就有详细介绍。硬故障是由于变频器本身器件损坏造成的, 维修起来可能很不便。无论哪种变频器, 其主回路基本原理相同。主回路主要是由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路、检测电路。
(1) 整流电路
整流电路的作用是把三相交流电变成直流电。主要故障:整流二极管损坏导致开路而造成无显示故障, 二极管短路导致变频器输入电源短路。
(2) 限流电路
限流电路是限流电阻和继电器触点 (或可控硅) 相并联的电路。主要故障:继电器接触不良, 导致限流电阻被烧毁;继电器触点烧毁, 导致整流模块损坏;继电器线包损坏不能工作, 导致限流电阻被烧毁。
(3) 滤波电路
滤波电路是将整流电路输出的脉动直流电压, 变为波动较小的直流电压。主要故障:滤波电容老化, 其容量低于额定值的85%时, 输出电压低于正常值;滤波电容开路, 导致变频器输出电压低于正常值;匀压电阻损坏, 会由于两个电容受压不均而逐个因超压而损坏。
(4) 制动电路
制动电路工作时, 可以使变频器在减速过程中, 增加电动机的制动转矩。主要故障:制动控制管Q损坏。Q损坏成开路, 失去制动功能;Q损坏成短路, 制动电阻RB会损坏, 同时增加整流模块的负荷, 整流模块易老化, 甚至损坏。
(5) 逆变电路
逆变电路是在驱动信号的控制下, 将直流电源转换成频率和电压可以任意调节的交流电源。主要故障:六个开关器件中的一个或一个以上损坏, 造成输出电压波动、断相或无输出现象;同一桥臂上下两个开关器同时损坏短路, 造成限流电路的继电器或可控硅、整流模块损坏。
(6) 检测电路
检测电路采用霍尔元件, 检测精度高, 反应灵敏。该处故障多以霍尔元件的质量来体现, 质量差的霍尔元件甚至会误报故障。
2) 故障处理
(1) 变频器没有显示, 主要原因为主回路无输出直流电压:一是由限流电阻损坏开路造成, 检查限流电路中的继电器或可控硅以及IGBT等是否损坏, 处理之, 再更换限流电阻;二是是整流模块损坏, 整流电路无脉动直流电压输出所致。这时应拆下整流模块, 用万用表检测主回路, 若主回路无短路现象, 说明整流模块是自然损坏, 更换新元件即可;若主回路有短路现象, 通过检测具体落实主回路短路的原因并处理;
(3) 变频器输出偏低, 是因为主回路直流电压低于正常值造成的。首先, 用万用表测量直流电压值, 确定原因所在:整流模块有一个以上整流二级管损坏, 造成变频器输出电压偏低, 须更换整流模块;滤波电容老化, 造成变频器输出电压偏低, 须更换滤波电容;逆变模块老化, 造成变频器输出电压偏低, 须检查驱动电路并处理;
(3) 变频器输出电压缺相, 是由于逆变电路中有一个桥臂不工作所致。如逆变模块有一个桥臂损坏, 更换逆变模块;如驱动电路有一组无输出信号, 须检查处理损伤的一组驱动电路;
(4) 变频器输出电压波动, 使驱动的电动机抖动, 是由于变频器逆变电路的开关元件中至少有一个开关元件工作不正常造成的。检查开关元件损坏开路, 须更换逆变模块;如驱动信号不正常, 应检查驱动电路并处理;
(5) 变频器接上电源, 供电电源跳闸, 或烧熔断丝。这是由于变频器的整流模块损坏短路所致。
5 结论
随着供热行业的发展和节能意识的加强, 变频器在供热行业中将发挥越来越重要的作用。如何保证变频器的正常运行, 保障供热的运行安全, 就必须要求我们加强对变频器的了解, 提高对变频器的维护与维修水平。
摘要：本文从理论和实践方面介绍了供热行业中变频器的应用和日常的维修保养, 以及如何在供热运行中发现并处理好变频器的各种突发故障, 保障供热的安全运行。
关键词：供热,变频器,维修,安全
参考文献
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[2]刘建国.变频器及常见故障剖析[J].电工技术, 2004.
变频器的维护与保护 篇6
1 教学改革的方向
1.1 将教学内容进行系统的整合
目前的《可编程控制其原理及应用》和《变频调速原理及应用》课程中有些内容是重复的, 还有些基础理论过于冗杂。在进行教学内容整合时, 一方面需要将关系性非常强的两门课程融合到一起, 同时删除电子电力中的基础原理部分, 在现场实践中可以增添一些理论性的内容, 以配合实践工作的进行。整合后的变频器和PLC课程可以分为10个项目, 在每个小项目中都会包含实践知识和理论基础, 通过层层递进的方式来完成整个项目的教学, 实现理论和实践相结合的教学模式, 快速的提高教学质量。
1.2 加强实际过程的操作
PLC跟变频器的教学不能只靠书本上程序式的实验教学, 要想提高其学习的质量, 必须设置一些实践项目, 在实践的现场设置一些综合型、实用型和创新型的操作项目, 将课本的内容和理论穿插在实际操作的项目中。在培养学生动手能力的同时, 还可以培养其发散思维的思考方式, 提高其学习兴趣, 下图是项目的设置类型和内容。
由上图可见, 每个系统的项目内容都包含了系统主电路的配线和设计、软件的仿真和编制、控制电路的接线和设计、系统故障排除以及变频器参数的确定和修改等主要的环节, 这些项目的设置更具有系统性和综合性, 在实际应用中实用性更强。
1.3 教学模式的改进和创新
高职的课程教学不但要注重理论知识的理解和运用, 更重要的是要提高其动手操作能力。所以根据学校的情况, 可以在每个项目教学中实行资讯, 计划, 决策, 实施, 检查, 评估等六个步骤进行, 将学生学习作为教学的主体, 辅助以小组讨论, 教师对不明白或者重点问题进行指导教学, 提高教学效率。
1.4 提高教学师资团队的技术水平和综合素质
教师的技术水平和综合素质直接关系着教学的质量和水平, 所以为保证课程的教学质量, 需要定期的对学校的教师进行实践培训, 利用假期的时间进行生产企业进行研修和实践按, 感受实际项目跟实验项目教学的差距。组织教师计划性的讨论和交流项目教学情况, 让学生发表自己的观点, 教师听取意见后, 及时对项目教学进行改进, 不断完善教学内容。
2 项目规范化教学改革的组织和实施
2.1 调整教学内容
《PLC及变频器的使用与维护》的教学中, 涉及到很多理论和原理性的东西, 同时还存在很多实践性的课题等, 因此需要根据其特点将教学内容划分为10个具体化的教学任务, 在设置教学项目的同时, 将书本中的基础性的理论和内容穿插在这10个基本的具体任务中。在每个具体的项目中都会存在两到三个任务, 在进行教学时利用任务作为重点, 带动基础概念教学。
这些项目中的每一个任务都是经过提炼后而设定的, 其间存在内在的联系, 形成层层递进的概念, 让学生在进行操作的过程, 不断的获得基本的理论和实践经验。
2.2 注重任务的项目化教学
因为每个项目之间都会存在着一定的联系, 所以在没完成一个任务时, 都会引出下个项目的内容, 在项目教学中更重要的是要注重理论和实践的结合。
2.3 团队协作共同完成项目
因为整个课程的教学和实践中, 由于时间有限, 所以要每个人都完成主电路的配线设计、软件的仿真和编制、等内容, 然控制电路的接线和设计、系统故障排除等项目。这就需要将学生划分为若干小组, 每组2-3人, 通过小组协作, 共同完成一个整体的项目, 在进行项目实践时, 小组之间还可以相互交流和讨论, 相互帮助和学习, 共同进步。
2.4 项目化的教学报告
因为《PLC及变频器的使用与维护》是一门系统性、应用性较强的课程, 完成了实践项目也不能保证提高了学生的技术水平。所以需要撰写项目教学报告, 在报告中要重点包含任务的完成情况、任务的记录、知识点的归纳、学习的建议、实践中的遇到的问题和解决思路后教师对学生的实践报告进行评定, 分别在知识、技能和学习态度上给学生打分, 让学生明确其不足和优势。
2.5 成绩评定
通过项目的规范化教学, 教师对实践情况进行评价, 找出不足, 给予解决的措施, 提高其实践的水平和能力。
3 结束语
《PLC与变频器使用与维护》是一门系统化、科学化的系统课程, 涉及到的原理和概念较多, 学生容易对其产生反感, 导致学习成绩难以提高。为了保证教学水平和教学质量, 需要采用项目规范化的教学模式来将课程内容分为若干个项目, 然后在具体的任务实践中, 提高学生的操作技能, 同时吸取专业的基础理论。
参考文献
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变频器的维护与保护 篇7
目前, 我国的继电保护的方案一般都是围绕着变频器的自带保护和开关柜的综合保护装置这两方面进行设定的。其中, 变频器的自带保护功能一般是使用在需要调频运行的时候, 而开关柜的综合保护装置则一般使用在工频运行工作的时候。当需要采用大容量变频器对电动机继电保护的时候, 由于在经过大容量变频器对电动机继电保护的过程中, 电动机的电源需要经过频率、电力电子的整流逆变、工频等变化。因此, 在大容量变频器对电动机继电保护的过程中就会对电动机传统的接线比率的保护功能, 以及相角和变频器之间电源产生影响。对于这样的一个继电保护方案来说, 他还是存在着一些问题。
1.1 大容量变频器对电动机继电保护的灵敏度不足
大容量变频器对电动机继电保护的系统都只是运行自带的保护系统进行对电动机电流速断的保护, 虽然说大容量变频器所使用的电流速断的方法, 是可以很好的、有效的使变频器和电动机, 以及电动机的电缆的短路灵敏度达到要求。可是, 这些保护都不能够符合现状的要求, 这种方法也不能达到对定子线圈的短路灵敏度的要求, 一般来说, 电动机所需的继电保护是属于差动形式的, 而且, 如果后备的保护出现了问题, 也会因为这种大容量变频器对电动机继电保护的形式, 而无法能够快速的切除这种故障。
1.2 大容量变频器对电动机继电保护中开关柜综合保护装置的问题
由于, 在变频器工作的时候, 差动保护是需要被退出的, 但是, 变频器的控制系统自带了保护的功能, 而这一功能又不包括变频器电缆和开关柜的运行, 如要把差动保护功能退出, 那么, 整个大容量变频器的运行也会同时退出。
1.3 大容量变频器对电动机继电保护中隔离变压器的问题
上面我们已经说了对于现代变频器的控制系统自带的保护功能是不包括变频器电缆和开关柜的, 变频器控制系统自带的保护功能还不包括输入隔离变压器。
2 大容量变频器对电动机继电保护的对策
2.1 对于大容量变频器对电动机继电保护的综合保护装置的对策
学这方面专业的人都应该知道, 在电动机变频工作的时候, 电动机的保护定位和差动的比例是需要根据CT的具体配置情况而定的。因此, 大容量变频器对电动机继电保护的综合保护装置来说, 应该适当的输出接点给变频器的控制系统联动, 使在电动机变频工作的时候, 综合保护装置的自动定位的传统保护功能能够有效的实施, 这样不仅能够将原来比较麻烦的工作换成自动化, 还能提高工作的可靠性。
2.2 对于大容量变频器对电动机继电保护中的电流和差动对策
可以将差动、电流比例、磁平和零序电流这三种主保护功能, 以及现有的后背保护功能组合成一种能够有效的适应大容量变频器工作的电动机继电保护的综合保护装置。从而实现了保护装置的可靠性运作, 以及保证了保护装置在不同的范围内都可以时时达到可靠、有效的精度。这一项电流和差动的对策, 对大容量变频器对电动机继电保护的工作过程起到了有效的作用。
2.3 对于大容量变频器对电动机继电保护中大容量变频器中硬件的对策
应该适时的将对于大容量变频器对电动机继电保护中综合保护装置的硬件进行更新换代, 只有采用最新型、最科学、最有效的技术, 才能使综合保护装置的硬件不断的适应各种工作, 还能使综合保护装置的硬件能够实行多任务的操作。这样就离我们高精度、快速、大容量、实时的信息处理等目标越来越近, 在此同时还可以采用高分辨的A/D转换器技术来实现高速采样、并行计算等要求。
2.4 对于大容量变频器对电动机继电保护中电动机开关柜和两侧电流的对策
要想大容量变频器对电动机继电保护的有效实施, 还要保护这些所需要的重要点, 例如:电动机的两侧电流、开关柜、断路器, 以及旁路的开关辅助接点等所有需要接入综合保护装置的电流。要做到很好的保护这些重要点, 则需要从以下几点做起: (1) 对工频变频的分设差动进行有效的保护。 (2) 具有勇于创新的能力, 根据现有的科技技术不断的研发、更新工频变频运行的保护装置。 (3) 不断的增加电动机的磁平衡保护。只有好好的保护好这些重要点, 才能使变频和工频的模式, 他们之间的切换不再是从保护出口、电流回路等接线的地方实现, 而是可以在综合保护装置的软件部分就可以自动实现自动对位等功能。
2.5 对于大容量变频器对电动机继电保护中电动机接地保护的对策
由于, 在大容量变频器对电动机继电保护的运行中, 变频器的输出并不是接地的, 变频器对于电动机的间电缆也很短, 电容的电流也小, 所以在使用传统的零序CT方法来检测电动机的话, 就会显得非常的困难, 而且, 对于变频器本身带有的保护功能在此时此刻也不能起到任何有效的作用, 因此, 在设计变频器的时候, 要尽量将电动机和变频器设计为接地。
3 结语
随着我国科技技术的不断进步, 大容量变频器也在电厂中得到了广泛的应用不论是技术人员, 还是设计人员, 在使用这一高科技节能的设备的同时, 都要积极的从中探索、研究此变频器的缺陷, 然后从现有的科学技术中, 发现、创新更有效的大容量变频器。唯有如此, 才能使大容量变频器在电动机继电保护的运行中能够达到可靠、有效等目的, 从而发挥了大容量变频器在电动机继电保护的运行中节能性和调节性的作用。
摘要：继电保护就是指对电力系统中发生的故障或者是异常的情况下进行检测, 从而发出报警的信号, 或者直接将故障部分隔离、切除的一种重要的措施。本文旨是从大容量变频器对电动机继电保护的影响, 以及大容量变频器对电动机继电保护的对策进行探讨。
关键词：大容量变压器,影响,电动机,继电保护,对策
参考文献
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[4]李健, 韩宇, 戴建根, 等.变频器对电动机差动保护的影响及解决措施[J].江苏电机工程, 2011 (1) .
继电保护的运行与维护问题探讨 篇8
关键词：继电保护,运行,维护,校验,状态监测
电力系统继电保护及其自动装置是保证电网安全稳定运行的重要装置, 是组成电力系统整体不可或缺的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作, 必将引起事故甚至扩大事故。电力系统故障的后果是十分严重的, 它可能直接造成设备损坏, 人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行, 从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失, 因此电力系统最为关注的问题便是安全可靠、稳定运行, 在日常生产中, 继电保护的运行与维护问题显得尤为重要。
1 电力系统继电保护的基本要求
电力系统继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态, 并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务简单说是故障时跳闸, 不正常运行时发信号。动作于跳闸的继电保护在技术上一般应满足四个基本要求, 即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1.1 选择性
指保护装置动作时, 仅将故障元件从电力系统中切除, 使停电范围尽量缩小, 以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。其原则是就近原则, 即系统短路时, 应由距离故障点最近的保护切除相应的断路器。
1.2 速动性
指发生故障时, 保护装置能迅速动作切除故障。对不同的电压等级要求不一样, 对110KV及以上的系统, 保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒, 保护动作时间只有几十个毫秒 (一般30毫秒左右) , 而对于35KV及以下的系统, 保护动作时间可以为0.5秒。
1.3 灵敏性
指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量, 有的保护是用灵敏系数来衡量。
1.4 可靠性
指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时, 它不应该拒绝动作, 而在任何其他该保护不应该动作的情况下, 则不应该误动作。简单说就是:该动的时候动, 不该动的时候不动。该动的时候不动是属于拒动, 不该动的时候动了是属于误动。不管是拒动还是误动, 都是不可靠。
上述四个基本要求中, 可靠性是最重要的, 选择性是关键, 灵敏性必须足够, 速动性则应达到必要的程度。不同的保护, 对这些要求的侧重点是不一样的, 有的侧重于选择性, 有的侧重于速动性, 有时候为了保证主要的属性可能会牺牲一些其他的属性。
2 电力系统继电保护装置的校验周期和校验内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》, 所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线, 必须按照条例的要求进行检验, 以确定其元件是否良好, 回路接线、定值及特性等是否正确。
1) 为了保证继电保护装置在电力系统出现故障时能可靠动作, 对运行中的继电保护装置和二次回路应定期进行校验。通常10千伏电力系统的继电保护装置, 每两年应校验一次;对供电可靠性要求较高的用户和35千伏及以上的用户, 继电保护装置应每年校验一次。
2) 继电保护装置进行改造、更换、检修和发生事故后, 都应进行补充校验。
3) 瓦斯继电器一般每三年进行一次内部检查, 每年进行一次充气试验。
4) 定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网 (省) 局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1
5) 继电保护装置的校验内容包括以下几点:检查机械部分和进行电气特性试验;测量二次回路的绝缘电阻;二次回路通电试验;进行整组动作试验;根据保护装置改造、更换及事故情况确定的其他试验。
3 对继电保护装置运行维护的要求
运行人员必须按照继电保护运行规程, 对保护装置及其二次回路进行定期巡视、对试、检测或按照规程规定更改整定值;监督交流电压回路, 使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许值对电气设备或线路的负荷进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时, 应及时与继电保护部门联系, 并向调度汇报。紧急情况下, 可先行将保护装置停用, 事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常工作状态, 应作出记录, 通知及督促有关部门及时处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号, 运行人员必须准确记录清楚, 及时向有关调度汇报。
对传统的继电保护装置来说, 它不提供自检或状态监视的功能, 因此需要严格执行定期检修, 以发现保护装置潜在的缺陷或故障, 减少误动或拒动的几率。在其元器件已选定的条件下, 可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。依据《继电保护与电网安全自动装置检验条例》的要求, 对继电保护、安全自动装置元件完好、功能正常, 确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障, 只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障, 保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此, 变电站二次设备同样需要状态监测, 实行状态检修模式, 和一次设备保持同步, 适应电力系统发展需要。
状态检修是建立在设备状态有效监测基础上, 根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目, 主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础, 状态监测是设备诊断的依据, 检修决策就是结合在线监测与诊断的情况, 综合设备和系统的技术应用要求确定具体的检修计划或策略。因此, 实行状态检修将成为包含继电设备的一种必然选择。
4 变电站二次设备的状态监测
变电站设备根据功能不同, 可分为一次设备和二次设备。二次设备主要包括继电保护自动装置、监控和远传装置。其正常可靠的运行是保障电网稳定和电力设备安全的基础。在实际运行中, 因变电站二次设备造成的故障时有发生, 保护不正确动作的原因涉及到保护人员、运行人员, 设计部门, 产品质量等许多方面。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用, 断电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高, 根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》来维护变电站二次设备越来越不合时宜。并且一次设备状态检修的进一步推广、线路不停电检修技术的应用, 因检修设备而导致的停电时间越来越短。这对变电站二次设备检修提出了新的要求。因此, 变电站二次设备在体制、检修方法及检修项目、定检修周期等方面需要改变, 实行变电站二次设备状态检修, 来保证二次设备的可靠运行, 以适应电力发展的需要。
变电站二次设备状态监测内容。状态检修的依据是设备状态检测。要监测二次设备工作的正确性和可靠性, 进行寿命估计。变电站二次设备监测对象主要有交流测量系统;直流操作、信号系统;逻辑判断系统;通信系统;屏蔽接地系统等。交流测量系统包括PT、CT二次回路绝缘良好、回路完整, 测量元件的完好;直流系统包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。与变电所一次设备不同的是变电站二次设备的状态监测对象不是单一的元件。而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能, 有些元件的性能仍然需要离线检测, 如CT的特性曲线等。因此, 变电站二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
变电站二次设备的状态监测方法。与变电站一次设备相比, 变电站二次设备的状态监测不过依靠传感器。因此, 变电站二次设备的状态监测无论是在技术上还是经济方面都更容易做到。常规保护状态监测相比比较难实现, 在不增加新的投入的情况下, 充分利用现有的测量手段。如PT、CT的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。微机保护和微机自身装置的自诊断技术的发展、为电站故障诊断系统的完善为变电站二次设备的状态监测奠定了技术基础。保护装置内各模块具有自诊断功能, 对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、校验法、监视定时器法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序, 自动地测试每一台设备和部件。
5 结语
随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步和发展, 继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展, 只有对继电保护装置进行定期和按需结合的检查和维护, 按时巡检其运行状况, 及时发现故障并做好处理, 保证系统无故障设备正常运行, 方能提高供电可靠性。
参考文献
[1]中华人民共和国水利电力部, 继电保护及电网安全自动装置检验条例, 1987.
[2]中华人民共和国水利电力部, 继电保护及安全自动装置运行管理规程, 1982.