变频调速技术在兖矿鲁南化肥厂的应用

0 引言

兖矿鲁南化肥厂从2001年4月开始引进变频调速技术，用于尿素Ⅰ段钾铵泵电机(代替原三相整流子调速电机JZS-125/41：7kW)，Ⅱ段钾铵泵电机(Y160M-4T11kW)并逐步推广到尿素喷头电机、锅炉炉排机电机、造气炉炉条机等。详细情况见表1所列。

变频器自身的保护功能详见说明书，变频器自身有较好的保护功能，对所驱动的电动机也有良好的保护作用，现仅举一例。

2006年11月3日2#尿素Ⅰ钾铵泵电机，由于接触器软连接(铜质)烧断使变频器电源缺相后变频器退出运行，从而避免了因电机缺相被烧坏的可能。

主电源系统图如图1所示。

1 应用过程中出现的问题及处理措施

1)由于变频器输入、输出端子(R、S、T，U、V、W)排列紧凑，其外引动力线不宜用铝绞线而应用铜绞线，这样才能使所用的线鼻子(也是铜质)型号相对小些，便于与变频器端子压接。

2)为了便于在启动电机前测绝缘电阻(规程规定)，变频器的输出端应通过某一开关(刀熔或空气开关)再与电机相连，因变频器不宜直接用摇表测其绝缘电阻。

3)对变频器室或其他场所(如配电室)很难长期保持室内空气干燥，特别是阴雨天气;再者因生产尿素的化肥厂难免有硫化氢外漏，而变频器外接端子和直流母排均用铜质材料，因而在一定的湿度和温度下起了化学反应，产生CuO和CuS，二者都为黑色。所以变频器长期在这样的环境中运行后铜质线鼻子和直流母排等表面会覆盖一层黑色CuO和CuS混合物，其中CuO 约占85%(由我厂质检处测定)，久而久之这层物质受热脱落后会给变频器的安全运行带来严重后果。处理方法是应在其表面喷洒普特安(电器设备防潮、防腐绝缘保护剂)溶液。

4)变频器在运行中由于自身风机用空气强迫冷却难免会带进灰尘，若不及时清理，特别是对不仅有分立元件而且也有集成电路的控制板，会引起管脚之间放电、爬电，最终损坏变频器，处理方法是变频器每运行2~3个月后打开，用风葫芦吹除一次。

2 遇到的故障及处理办法

1)故障现象Ⅰ 变频器长期使用后，若发现易跳车报警且反应为OU，则说明是主回路直流桥过压，原因是一旦空气温度偏高，正负极板间细长灰尘在直流磁场作用下就易形成瞬间短路，造成过电压。处理方法打开变频器进行清扫，并吹除灰尘。

2)故障现象Ⅱ 若变频器上电后(FRN5.5G11S)马上报警并显示散热器过热时，则是由变频器端子(11#、12#、13#)引出的三根给定电源被短路所致，如图2所示。

处理方法消除短路点即可。

3)故障现象Ⅲ 2#Ⅰ段钾铵泵的FRN110G7-4EX变频器自动停止和自动启动。

故障时间2007 年10 月8 日18：10 电机自动停止后约5 min又自动启动，转速自动升到自动停车前状态;同月9 日分别在0：05、9：30、16：30 各发生一次，只是自启动时间间隙略有差异。

故障性质若操作工不及时发现和操作，工艺系统将有很大危险。

变频器启动回路简化电路如图3所示。

分析每次自动停止时变频器显示器上显示00，说明外部有停车信号，而现场控制箱(现场控制箱包括TA、QA、UJ、W)则没有人动，经测检TA、QA、RJ1和W及电源完好，唯一怀疑的是线路(变频器控制柜至现场控制箱用KVV22-7×2.5 电缆)有异常。

在校线时发现N3和N2之间电阻值在5Ω和1 000Ω两个数值上间歇摆动，且N2伴有非金属接地现象，由此可推测：

(1)若某时N2 非金属接地，则J释放，相当于TA动作。

(2)若接地信号消失，且N2、N3 短接，相当于QA动作。

更换控制电缆后一切正常。

3 结语

变频器是先进的调速设备，它的应用提高了我厂的工艺水平，节能了能源，也提高了生产效率和产品质量。但在应用中要注意它的使用特点，及时排除出现的故障。