变频器运行存在问题分析论文

2022-04-12

近日小编精心整理了《变频器运行存在问题分析论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:本文针对变频器运行过程中存在的谐波问题与发热问题,逐一进行了分析,并提出了相应的解决方案。关键词:变频器;谐波;发热1前言自变频器进入工业生产使用以来,因其节能效果明显,在电厂得到了非常广泛的应用。但随着通用变频器应用范围的扩大,暴露出来的问题也越来越多,主要表现在谐波及发热等方面。

变频器运行存在问题分析论文 篇1:

矿区热网变频循环泵节电技术

[摘    要]现如今,变频调速技术在国内很多地区的换热站循环泵中均有应用。但因技术的自动化水平参差不齐,很多企业长期采用人工手动方式调控变频器的运行状态,以致供热电指标(kWh/万m2)长期处于较高水平,耗电输热比大,运行效率整体偏低。在节能减排、低碳生活理念被大力倡导的背景下,应深刻认识到变频技术在实现节电方面表现出的优越性,将其合理用于矿区热网变频循环泵日常运行活动中。

[关键词]矿区;热网变频;循环泵;变频器;节电技术

Energy-saving Technology of Frequency Conversion Circulating Pump in Mining Area

Zhang Xiu-ping

自2008年以来,国家相关部门加大对落后生产能力的整治力度,力争全面贯彻落实节能减排重点工程项目。在这样的时代背景下,矿区供热网顺理成章的成为了节能减排工作的重点项目之一。既往,热网运作阶段,多采用定流量循环系统作为热水循环系统,不管末端负荷需求出现怎样的波动,循环流量均能始终维持恒定状态。

若能依照建筑体内部对热负荷的现实需求能动态调整循环泵的流量,不仅能维持建筑内部温度的舒适性,还能规避因外界温度改變引起室温明显变动的问题,减少了电能资源的耗用量。将变频调速技术用于热网循环泵控制领域中,能更好的满足热网变工况运作的现实需求,为其实现节能减排发展目标提供可靠的技术支撑。

1 变频运行的依据

(1)理论计算环节的保险系数,具体是水利项目测算后获得的结果均要乘以保险系数,这是设计值高于现实需求的主要原因。

(2)生产制造厂家会参照锅炉装备的蒸发量设定循环泵炉的型号,而不会为满足某个用户的主观需求而进行单一化设计加工,故而选用循环泵过程中均会存有一定余量。比如,经测算后,发现某企业运行需要配置流量为30m3/h的循环泵,若没有采购到和其生产要求完全匹配的循环泵,和其相临近的有24m3/h与45m3/h循环泵,此时多数设计人员会选用45m3/h循环泵,其比计算流量高出50%。

(3)参照参数设定情况完成理论计算工作,比如某企业设计参数室之一的外温度为-24℃,这就意味着各个采暖期的严寒期中某段时间室外温度均值能达到该温度值,其他时段均是高于该温度的,系统正常运转阶段所需机泵处理是低于该设计参数的。

2 现实运行的主要形式

(1)集中供热热负荷依照正态曲线走失分布的。在供热活动的早期、终末期热负荷偏小,在这样的工况下系统正常运行对流量的需求量较少,资用压力相应降低;进入严寒期时,热负荷有所增加,系统运行时需要有大流量做支撑,资用压力也会提升。电机的轴功率提供流量与扬程,故而经由变频调整以后的供热耗电量分布也遵照正态曲线的走势规律,但由于于供热早期可能存在着跑冒滴漏、用户存气及初调节等因素,可能会在一小段时间内耗电量会分布在正态曲线外侧。

(2)平衡调节和变频调节相互配合,变频调节过程并不是孤立存在的,一定要和供热系统的水利项目平衡、热工平衡调节相整合。若生产实践中检测到变频器频率有跌落趋势,循环泵电机运转速度下降,轴功率、循环泵出力、流量以及扬程指标均同步降低,那么既往依赖大流量运作状态掩饰的问题很可能会一一浮出水面,此时需要调节供热系统的水力以及热工平衡。基于平衡调节使系统内短循环与过热部分实现热工平衡,借此方式提高系统的运行效率。

(3)基礎的调节方法。首先,在现实操作过程,相关人员要明确循环泵的特性参数与频率两者的关系,水泵流量和频率之间存在正比例关系,扬程与频率平方成正比。其次,要明确水平运行频率降低对流量、扬程即电机功率各自形成的影响。常规做法是应用系统最不利环路设定系统所需的扬程值,其它环路基于调节阀门的过程与其形成平衡关系。最后,在生产实践中,会经常观察到很多处于运行状态下的系统内全部阀门处于极度调节状态,这是导致循环泵提供的很多扬程在调节设备上被消除的主要原因之一,最后会浪费掉大量的电能资源。在现实调整操作中,应给予二级网流量、温差以及压差等参数较高重视,需要参照热指标及室外实测温度进行微调节。

(4)电动机自然功率因数和电损耗大小之间关系。从宏观层面上,可以将电动机的功率因数分为自然、总功率因数2种类型。若电动机能处于最适宜负载率状态下运作,那么其运行效率能抵达峰值,此时自然功率因数最大。在调节变频器过程中,要力求电动机能够在差异化的供热指标下维持最佳负载状态。伴随电动机自然功率因数的提升过程,驱动了电功率的无用功转型为有用功的过程,便能较顺利的降低压网络中输送的无功负荷,进而减少电能资源的损耗量。

(5)耗电输热比的约束。当下,业内很多人员会采用耗电输热比去权衡、判断热网系统运转效率的高低。其代表的是系统输送热能阶段耗损电能的比率,系统的运行半径对该项指标大小起到决定性作用。这也就意味着,当建成某个供热系统项目时,该系统的运行半径就已明确化,耗电输热比区间随之被设定,我们通过调节变频器去实现节约电能资源的限度也被确定,无限的降低循环泵的运行频率是不可能实现的。

3 变频器调速及停机时注意事项

3.1 调速

在生产实践中,调整循环水泵的运行频率时,变频器作出响应需要历经一个过程,即循环泵现实运行频率抵达设定频率需要历经一个过程。若检测到水泵现实运行频率未抵达频率时;或者负载无法符合现实正常生产需求时,一定要以冷静的态度面对,不要急于在水泵状态没有稳定时大范围的频率的给定值,规避形成超调现象。

3.2 停机

(1)若循环水泵处于变频调速状态下运作,则要对水泵做停机处理,一定要将停机指令先发送给变频器,严禁出现直接断离断6 kV小车开关的操作行为。若在运转状态下断离6 kV小车开关,那么就会依照电源故障处理变频器,对电机装置正常运行过程形成不良影响。

(2)当有停机指令被传送给变频器,进而使水泵正常停运以后,若后续需持续运行变频器,则无需分断6 kV小车开关;弱没有继续变频器的需求,那么当观察到运行频率抵达“0 Hz”位以后,则可以直接断离6 kV小车开关。

(3)循环泵泵变频调速常态运行下有正常停机的需求时,直接将停机指令传达给变频器就可以,不必事前降低电机的运行频率。

(4)正常停机的顺序可以做出如下表述:明确生产要求停机→停运变频器→停6 kV小车开关。

(5)在工频旁路工况下,若要想使电机停机制动,直接断离6 kV小车开关就可以。

4 设计变频节电系统的自控方案

为实现对循环泵运行阶段电能消耗量的有效控制,不仅需要调整水泵装置自身的运行频率,进而更好的适应不同时间段的运行工况,还需要科学调整供热系统的供水温度值。图1是控制方案图示,通过对循环水泵的运行频次作出科学调度,能够较顺利的实现循环水泵的变流量。与此同时,结合室外环境温度的改变状况,快速、精确的调度热远处供热介质的出口温度值。

5 变频节点改造实例

在间接式集中供热阶段,利用分阶段调整变流量的质调节控制法去改造二次循环系统,将智能控制器设定为整个系统的调控核心,采集并解读始源于电动机、变频器、传感器即系统边界条件的各种数据,动态化的岁电动机、变频器的运转状态作出微调整,等同于结合二次供水测算出的温差之及回水温度区间下限值调控换热站循环泵的流量。利用变频技术调控循环泵电机的运转速度,能间接的控制其输出流量值,在符合现实供暖负荷要求的基础上,明显降低了循环水泵自体的耗电量,使电动机在热负荷指标改变的全过程将能耗量降至最低水平,并且还能间接式的减少热能的耗损量,取得了较好的节能成绩。

使用变频器阶段还能利用自身转速及基于PLC控制泵的运转逻辑去提升系统的功率因数,降低电动机的无功损耗量,同步提高供电效率与质量。为了取得最佳的循环泵组运行效率,本课题研究中选用>2台同扬程的循环泵并联运行状态下的泵组为研究对象,利用数目等同的变频器(ABBACS510)设备进行同频率驱动。

某换热站二次高、低区域循环泵变频改造前后的节能检测情况见表1。

对表1内统计的数据进行分析,发现换热站经改造以后,现实节能率达到了10%,系统的功率因数由改造前的0.750提升至0.993,降低了电动机的无功损耗,进而提升了供电活动效率,优化供电质量。

6 结束语

综合本文论述的内容,在闭环控制系统内,结合广大热用户对热能供应的现实需求,利用变频循环泵自控调整循环系统的流量,能明显降低其无功损耗量,一方面使热用户的用热量与舒适度得到保障,另一方面也协助供热单位实现节能降耗,能够创造出较高的经济效益与社会效益。

参考文献

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[3] 安文刚,李飞.高压循环水系统的变频控制优化[J].设备管理与维修,2020,20(15):91-93.

[4] 朱艳梅,李士超.循环水泵采用变频泵及双速泵的调节研究[J].电力勘测设计,2020,48(7):47-53.

[5] 鲁雪艳.分布式变频控制技术在供热系统中应用探索[J].中国设备工程,2020,74(14):7-8.

[6] 刘荣祥,冯京晓.变频恒压供水控制系统的设计与实现[J].智慧工厂,2020,14(6):62-64,68.

[7] 李秀忠,霍雷霆.火电厂环保设施的科技技改及应用研究[J].东北电力技术,2020,41(5):37-39.

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[9] 朱亚楠,刘琦.浅谈热网循环系统变频运行调节与节能[J].科研,2015(28):12-13.

[10] 史永旗,刘庆庆,丁庆雷,等.郑州热力公司热网循环泵高压变频改造[J].变频技术应用,2013,8(5):82-86.

作者:张秀萍

变频器运行存在问题分析论文 篇2:

谐波对变频器运行的影响及其解决对策

摘要:本文针对变频器运行过程中存在的谐波问题与发热问题,逐一进行了分析,并提出了相应的解决方案。

关键词:变频器;谐波;发热

1 前言

自变频器进入工业生产使用以来,因其节能效果明显,在电厂得到了非常广泛的应用。但随着通用变频器应用范围的扩大,暴露出来的问题也越来越多,主要表现在谐波及发热等方面。针对此问题,电厂组织技术人员进行了分析并提出了解决方案及对策。

2 谐波问题及其对策

变频器的主电路形式一般由三部分组成:整流部分、逆变部分和滤波部分。通用变频器的输出电压中确实含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大,引起转矩脉动,而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加,使电机出力不足,故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。

由于通用变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路,中间滤波部分采用大电容作为滤波器,所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流,呈较为陡峻的脉冲波,其谐波分量较大。为消除谐波,可采用以下对策:

2.1 增加变频器的供电内阻抗

通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越大。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。

2.2 安装电抗器

安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器,或同时安装,抑制谐波电流。

2.3 变压器多相运行

通用变频器的整流部分是六脉波整流器,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行,使相位角互差30°如Y-△、△-△组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。

2.4 调节变频器的载波比

可以看出,只要载波比足够大,较低次谐波就可以被有效地抑制,特别是参考波幅值与载波值小于1时,13次以下的奇数谐波不再现。

2.5 专用滤波器

专用滤波器可用于检测变频器谐波电流的幅值和相位,并产生一个与谐波电流幅值相同且相位正好相反的电流,通到变频器中,从而可以非常有效地吸收谐波电流。

3 发热问题及其对策

变频器的发热是由内部的耗损产生的。在变频器中各部分耗损中主要以主电路为主。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热,通常采用以下方法:

3.1 采用强制风冷散热:变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行。

3.2 降低安装环境温度:由于变频器是电子装置,内含电子元、电解电容等,所以温度对其寿命影响比较大。通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃-50℃,如果能够采取措施尽可能降低变频器运行温度,那么变频器的使用寿命就延长,性能也比较稳定。

我们采取两种方法:一种方法是建造单独的变频器低压间,内部安装空调,保持低压间温度在+15℃~20℃之间。另一种方法是变频器的安装空间要满足变频器使用说明书的要求。

以上所谈到的变频器发热是指变频器在额定范围之内的正常运行的耗损。当变频器发生非正常运行产生的耗损必须通过正常的选型来避免此类现象的发生。

4 结论

通过对变频器运行过程中存在问题的分析,我们提出了解决问题的实际对策,随着工业现场对变频器的要求不断提高,这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿解决。

参考文献:

[1]韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社,2000

作者:曹其宏 李玉贵 冯保柱 许景顺

变频器运行存在问题分析论文 篇3:

6kV高压变频器运行中的问题及措施

摘要:近年来,随着我国对6kv高压变频器的不断重视和关注,对6kv高压变频器的运行提出了更高的要求。然而,6kv高压变频器在实际运行中存在许多问题,给人员带来了一些挑战。因此,“6kV高压变频器运行中存在的问题及措施”成为高压行业关注的焦点。为了最大限度地提高6kv高压变频器的运行性能,有必要对6kv高压变频器运行中存在的问题进行深入研究。基于此,本文总结了6kV高压变频器在运行中容易出现问题的原因,并提出了有针对性的解决措施,以供参考。

关键词:6kV高压变频器;运行操作;问题;措施

一、6kV高压变频器运行中的问题

1.1变频器室没有装置恒温除湿装置

很多公司在使用6kV高压变频器的过程中,忽视了在变频器室装置恒温除湿装置的重要性,造成因没有装置恒温除湿装置带来的一系列安全隐患问题,由于雨水会影响了6kV高压变频器的运行性能,因此,为了保证6kV高压变频器能正常、可靠、安全的运行,重视对恒温除湿装置的安装显得尤为重要,通过在变频室安装恒温除湿装置可以有效的避免因雨水天气给6kV高压变频器的运行带来的不良影响,总而言之,相关人员如果忽视了对恒温除湿装置的安装,将会对6kV高压变频器的运行带来的致命的影响。

1.2 UPS电源出现故障

由于6kV高压变频器自带的UPS电源的使用寿命有限,因此,相关人员如果长时间不更换6kV高压变频器的UPS电源,将会提高USP电源出现故障的概率,从而给6kV高压变频器的运行带来安全隐患,因此,为安全期间,每隔两年都要对6kV高压变频器的UPS电源进行及时的更换,从而有效的保证了6kV高压变频器的工作性能。

1.3高压变频器接地保护配置不合理

通常情况下,6kV高压变频器在运行的过程中,容易出现高压变频器接地保护配置不合理的问题,这个问题的出现,一般都是人为的原因,由于相关人员没有及时解决6kV高压变频器的外部接地的故障问题,一旦出现接地故障问题,将会造成接地元器件的烧坏现象,从而又会导致其他元器件的烧毁,最终导致6kV高压变频器整体爆炸,给工作人员造成了安全隐患,除此之外,也给公司带来了很大的经济损失,严重影响了公司的健康、可持续发展。总而言之,一旦出现高压变频器接地保护配置不合理,将会彻底摧毁6kV高压变频器的整个系统。

二、6kV高压变频器运行问题的解决措施

2.1确保高压变频器的运行环境良好

通常情况下,确保高压变频器的运行环境良好是6kV高压变频器在的过程中常见的处理策略。在确保高压变频器的运行环境良好的过程中,首先,相关人员要将高压变频器室的环境的湿度尽可能的控制在30%~50%之间,除此之外,将高压变频器室的环境温度设置在30℃以下,与此同时,相关人员要在高压变频器室内安装温湿度监测装置,方便人员和用户通过该装置可以有效的判断室内的环境湿度和环境温度的设置范围,一旦发现环境湿度和环境温度超过了规定的设置范围,就需要重新调整,从而对保证高压变频器的运行环境良好起著至关重要的影响。总而言之,通过确保高压变频器的运行环境良好,可以有效的提高6kV高压变频器的运行性能,为公司创造更多的经济效益。

2.2定期更换USP电源装置

为了防止6kV高压变频器自带的UPS装置出现因老化引起的故障问题,相关的人员要对UPS装置进行定期的更换,从而有效的避免了因UPS装置出现故障问题导致6kV高压变频器漏电的故障现象,在更换UPS装置的过程中,将更换的周期控制在2~4年最为合适。总而言之,通过定期更换USP电源装置,有效的避免了因USP电源出现故障而引发的安全问题,给用户的安全用电带来了积极的影响,因此,关于定期更换USP电源装置这一处理策略一定要引起相关人员的高度重视。

2.3对高压变频器的内部元件进行反送电测试

众所周知,在对6kV高压变频器的内部元件进行更换后,为了检测更换的效果,需要对6kV高压变频器进行反送电测试,在对高压变频器的内部元件进行反送电测试的过程中,首先,要通过模拟系统运行的状态对更换后的元器件进行拷机,通过拷机的形式,检测6kV高压变频器的内部元器件的更换和安装是否出现异常,一旦确认没有任何异常的情况下,才可以对6kV高压变频器进行送高压电的电测试工作,只有严格按照上面的操作步骤,对6kV高压变频器进行反送电测试,才能有效的保证6kV高压变频器正常、稳定、安全的运行。除此之外,相关人员还可以通过利用三相调压器对6kV高压变频器进行反送电测试,在运用三相调压器的过程中,要注意根据变频气的实际的电压产数对电压等级进行科学合理的选择。总而言之,通过对高压变频器的内部元件进行反送电测试,一方面有利于提高6kV高压变频器内部元器件的安装的效果,另一方面对保证6kV高压变频器正常、稳定、安全的运行起着至关重要的影响。

2.4使用纯羊毛刷子清理高压变频器板件

为了有效的提升清理6kV高压变频器板件质量和效率,相关人员要通过使用纯羊毛刷子完成对高压变频器板件的清理,此外,为了保证对6kV高压变频器板件的清理效果,在使用纯羊毛刷子清理的过程中,切忌不能使用带电清洗剂等类型的清洗产品,因为使用这种类型的清洗产品,会引起6kV高压变频器板件、元器件等零件的腐蚀,从而严重缩短了这些零件的使用寿命,为6kV高压变频器带来了一些不必要的设备故障问题,除此之外,还对6kV高压变频器的正常、稳定、安全的运行带来了不良的影响。总而言之,通过使用纯羊毛刷子清理高压变频器板件,可以最大限度的保证6kV高压变频器板件、元器件等零件的使用寿命,且有效降低了设备故障出现的概率。

结语:

总而言之,通过分析6kV高压变频器运行中的问题及解决措施,高效的提高了6kV 高压变频器在实际的运行性能,从而促进了公司健康、可持续的发展,为提高公司的市场竞争力起着积极的促进作用。

参考文献

[1] 王龙 .6kV 高压变频器运行中的问题及其维护处理策略 [J]. 电力系统装备,2019(17):112-113

作者:刘明文

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