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1引言
随着变频器在工业生产中的日益普及,变频器作为一种调速节能的产品,已日益受到工矿企业的重视,成为工业生产及生活中不可或缺的工具。在石油、化工、建材、电力、矿山、塑料、冶金、水利等关系国计民生的各行业,变频器正发挥着强大的作用。据统计,在当前及今后的几年,变频器将以10%~15%的销售速度增长,即每年大约为500~900万kw,各种功率等级、各种性能、各种用途的变频器都将为用户使用。所以如何让用户用好变频器,真正发挥变频器在调速方便、节能及提高生产工艺方面的优势,作为变频器的生产厂家,是首先应考虑的问题。
本文以风光牌变频器在用户当中的使用为例,结合笔者在用户安装调试过程中所遇到的一些问题,粗略的谈一下变频器的安装与调试问题,以供广大的变频器用户在使用时参考。
2变频器的安装及使用条件
正象其他的电器设备或装置一样,变频器作为一种电力电子设备,同样有其严格的使用条件和应用场合,任何违反产品使用规范的安装及使用,都将是非法的,不可避免的会带来设备及人、财、物的损失。
2.1变频器的使用环境及注意事项
2.1.1变频器要求的工作环境
(1)工作环境温度-10℃~+40℃,工作环境的变化应不大于±5℃/h。
(2)相对湿度:空气的最大相对湿度不超过90%,每小时相对湿度的变化率不超过5%且不得出现凝露。
(3)运行地点无导电或爆炸尘埃,无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。
(4)变频器安装地点所允许的振动条件:
振动频率10~150hz,振动加速度不大于5m/s2,当变频器由于安装台基振动可能产生共振时,应对变频器采取减振措施,以避开共振频率。
(5)交流输入电源
电压持续波动不超过±20%。
频率波动不超过±2%,频率变化每秒不超过±1%。
三相电压的不平衡度:负序分量不超过正序分量的5%;
电源谐波成分:电压相对谐波含量的均方根值不超过10%。
(6)海拔高度:不超过1000m。
2.1.2注意事项
(1)非专业人员不可开盖开柜门使用或检测;
(2)变频器出厂前已作过耐压试验,用户不可也没有必要再对变频器进行耐压试验;
(3)电动机上不可并接改善功率因数用的大电容;
(4)外壳可靠接地;
(5)不可将三相输入改成两相输入,否则会出现缺相保护;
(6)低频运行时要考虑电动机自带风扇效果,润滑效果情况,高频运行时要考虑轴承的承受能力。
这些阐述了变频器安装的最基本的规则。要深刻理解和熟悉这些规则。
2.2安装前的准备工作
要安装好一台变频器,使它能正常的运行,达到技术及工艺要求,除了满足上述基本规则外,还应注意以下几点:
(1)安装前首先要熟悉和掌握生产工艺及技术要求,弄清楚其负载状况,了解变频器在系统中的作用和地位,是要求节能,还是改进生产工艺,还是二者兼之。某些场合并没有节能空间,而硬要求变频器节能,这是不妥当的。
(2)变频器带的负载从电气方面而言首先是电机,因此安装前首先要对现场的电机有比较清楚的理解,包括额定电压、额定电流、电机极数、额定功率等,安装的变频器必须与之相匹配,有些特殊场合,如负荷较重、海拔超过1000m(即超过标准海拔高度)、煤矿提升机变频器等,变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级,一般不允许变频器比负载电机功率等级低,以免变频器超负荷运行而带不动或经常过载保护,造成不必要的麻烦。
(3)电机的电气绝缘安装前必须进行检测。绝缘不好的电机不能安装变频器。因为变频器虽然设有短路保护,但瞬间的接地也可能造成某些变频器的损坏。
(4)安装前应仔细阅读变频器的使用说明书,结合现场工艺要设置哪几个参数,参数的设置方法等,要熟练掌握。
(5)对于某些场合,特别是要求自动控制的而需要附属配件的,如供水用的压力表、传感器、压力变送器及一些配套设施,如pid调节仪、温控仪、定时钟等,有些还需要远控装置,也要熟练掌握。以期能快速的安装、调试到位。
(6)要严格按照变频器的使用说明书进行配线,包括主线和控制线,某些情况只能高于说明书要求的规格而不能低于。需要压接接线鼻的地方,要严格按要求压接,规格和工艺要符合标准。
(7)在现代工业控制比较复杂的情况下,还要考虑电磁兼容性问题,要考虑变频器的干扰与抗干扰,必要时加装电磁滤波装置。有些场合电机距离变频器可能较远,要考虑加装输出电抗器及滤波器。
(8)对于位能负载,如煤矿主井绞车、提升机、电梯类,由于存在再生发电状态,要考虑加装制动单元和配套的制动电阻,防止变频器过压保护或损坏。
以上这些问题都是我们在安装变频器之前要了解和掌握的,不熟悉这些内容,就可能造成变频器的安装或调试不顺利或根本不成功,造成设备损坏或不能正常使用,这是我们要切记的。
3中压变频器的安装与调试
这里所说的中压变频器,是指电压等级从750v~2300v的变频器,分为两个电压级别,1140v和2300v两种类型的变频器。这种类型的变频器负载一般都是油田上用的潜油电泵,1140v的还有用于抽油机的。我们简要说一下安装调试方法。
3.1安装步骤
(1)接控制线
确认原工频工作时的工作状态,首先要了解潜油电泵的工作过程。
潜油电泵是一种深置于井下1000m—3000m的电泵,由于电缆线较长,地面上的供电设备要能补偿这部分电缆损耗,因此原工频装置要提供比电机额定电压高出100—300v的供电电压。
电泵及电缆都是高温、高压的设备,在安装前都要进行绝缘测试。用2500v的兆欧表测试,绝缘电阻不应低于50mω。
要检测原来的工频供电的电压及工作电流,以便调试时参考。
由于油田上潜油电泵下泵的深度不同,潜油电泵供电的电压就有所不同。因此对应于同一电压等级的变频器而言,就有不同的电压输入,变频器的控制电压就有所不同。为了解决这一问题,笔者在变频器内部安装了一个变压器,对应于不同的电压输入,电压输出都是一样的。对于这类变频器,其输出都只有220v、110v、380v三组电压。220v是给控制电路供电的,110v是给电机保护仪供电的,380v是给电压表供电的。其控制接线如图2示。
因此要根据原来的供电电压选择合适的控制电源接线端子,将原出厂时空出的两根接线或接在电压最高端(出厂时按最高电压试验)的两根线接在原电压等级的端子上,因有两个变压器,都要进行改接。如图3示。
(2)接主线
按配线规格,将电源线接在变频器的三相输入(或标记r、s、t)端子上,电机线接在变频器的三相输出(或标记u、v、w)端子上,地线接在变频器上标有“⊥”的端子上。并将相应的罗栓拧紧。
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变频器是工控系统的重要组成设备,安装在电机前端以实现调速和节能。高压变频器后端主要拖动风机、水泵类负载,实际节电效果达30%~60%,未来该行业市场发展将受益于大中型项目改造;低压变频器与控制层和执行层设备共同组成自动化控制系统,其未来发展将受益于制造业“装备升级”。高压变频器可细分为通用和高性能两种,目前通用领域内资企业占据80%以上的市场份额,竞争激烈导致10年价格大幅下滑;高性能市场仍以外资为主,毛利比通用产品高约50%,未来将成为内资企业的主攻方向。低压变频器下游以制造业工控装备为主,2009年受金融危机影响增速低于5%
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中压变频器在经历前三年相对平坦发展后,在2011年强势增长。与其他自动化产品相比,这并不是这个坏现象,因为中压变频器市场没有在全球经济衰退中经历大幅的波动。与此同时,全球化进程带动市场增长全球化增加了先进自动化和节能电力设备在全球的使用。因此,中压变频器在部分行业的使用将持续增加,如能源、基础设施、矿业和金属。能源供应商预计对于这样的市场需求会望尘莫及,这更加速了中压变频器的应用。新兴市场将仍然是中压变频器市场增长的主要动力,因为他们正不断完善发电能力,扩大工业化生产。新兴国家经济增长带来的市场需求,以及想要在全球产品质量变得更具竞争力的野心,都是中压
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中国三门,2013年1月23日——近日,全球能效管理专家施耐德电气宣布为中核集团三门核电有限公司(以下简称三门核电)二期工程3、4号机组提供以ATV120010KV中压变频器产品为核心的能效解决方案,实现了施耐德电气中压变频器产品在核电领域的首次应用。三门核电站是我国首个三代核电自主化依托项目,采用了全球最领先的第三代核电技术AP1000。项目中,施耐德电气的ATV120010KV中压变频器产品将主要应用于海水膜反渗透升压泵的变频调速。
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