中低壓變頻器的安裝與調試
發布時間:2019-07-30 12:25:58來源:
本文以變頻器在用戶當中的使用為例,結合筆者在用戶安裝調試過程中所遇到的一些問題,粗略的談一下變頻器的安裝與調試問題,以供廣大的變頻器用戶在使用時參考。
2 變頻器的安裝及使用條件
正象其他的電器設備或裝置一樣,變頻器作為一種電力電子設備,同樣有其嚴格的使用條件和應用場合,任何違反產品使用規范的安裝及使用,都將是非法的,不可避免的會帶來設備及人、財、物的損失。
2.1 變頻器的使用環境及注意事項
2.1.1 變頻器要求的工作環境
(1)工作環境溫度-10℃~+40℃,工作環境的變化應不大于±5℃/h。
(2)相對濕度:空氣的比較大相對濕度不超過90%,每小時相對濕度的變化率不超過5%且不得出現凝露。
(3)運行地點無導電或爆炸塵埃,無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽。
(4)變頻器安裝地點所允許的振動條件:
振動頻率10~150hz,振動加速度不大于5m/s2,當變頻器由于安裝臺基振動可能產生共振時,應對變頻器采取減振措施,以避開共振頻率。
(5)交流輸入電源
電壓持續波動不超過±20%。
頻率波動不超過±2%,頻率變化每秒不超過±1%。
三相電壓的不平衡度:負序分量不超過正序分量的5%;
電源諧波成分:電壓相對諧波含量的均方根值不超過10%。
(6)海拔高度:不超過1000m。
2.1.2 注意事項
(1)非專業人員不可開蓋開柜門使用或檢測;
(2)變頻器出廠前已作過耐壓試驗,用戶不可也沒有必要再對變頻器進行耐壓試驗;
(3)電動機上不可并接改善功率因數用的大電容;
(4)外殼可靠接地;
(5)不可將三相輸入改成兩相輸入,否則會出現缺相保護;
(6)低頻運行時要考慮電動機自帶風扇效果,潤滑效果情況,高頻運行時要考慮軸承的承受能力。
這些闡述了變頻器安裝的比較基本的規則。要深刻理解和熟悉這些規則。
2.2 安裝前的準備工作
要安裝好一臺變頻器,使它能正常的運行,達到技術及工藝要求,除了滿足上述基本規則外,還應注意以下幾點:
(1)安裝前首先要熟悉和掌握生產工藝及技術要求,弄清楚其負載狀況,了解變頻器在系統中的作用和地位,是要求節能,還是改進生產工藝,還是二者兼之。某些場合并沒有節能空間,而硬要求變頻器節能,這是不妥當的。
(2)變頻器帶的負載從電氣方面而言首先是電機,因此安裝前首先要對現場的電機有比較清楚的理解,包括額定電壓、額定電流、電機極數、額定功率等,安裝的變頻器必須與之相匹配,有些特殊場合,如負荷較重、海拔超過1000m(即超過標準海拔高度)、煤礦提升機變頻器等,變頻器要比負載電機高出一個甚至兩個功率等級,一般不允許變頻器比負載電機功率等級低,以免變頻器超負荷運行而帶不動或經常過載保護,造成不必要的麻煩。
(3)電機的電氣絕緣安裝前必須進行檢測。絕緣不好的電機不能安裝變頻器。因為變頻器雖然設有短路保護,但瞬間的接地也可能造成某些變頻器的損壞。
(4)安裝前應仔細閱讀變頻器的使用說明書,結合現場工藝要設置哪幾個參數,參數的設置方法等,要熟練掌握。
(5)對于某些場合,特別是要求自動控制的而需要附屬配件的,如供水用的壓力表、傳感器、壓力變送器及一些配套設施,如pid調節儀、溫控儀、定時鐘等,有些還需要遠控裝置,也要熟練掌握。以期能快速的安裝、調試到位。
(6)要嚴格按照變頻器的使用說明書進行配線,包括主線和控制線,某些情況只能高于說明書要求的規格而不能低于。需要壓接接線鼻的地方,要嚴格按要求壓接,規格和工藝要符合標準。
(7)在現代工業控制比較復雜的情況下,還要考慮電磁兼容性問題,要考慮變頻器的干擾與抗干擾,必要時加裝電磁濾波裝置。有些場合電機距離變頻器可能較遠,要考慮加裝輸出電抗器及濾波器。
(8)對于位能負載,如煤礦主井絞車、提升機、電梯類,由于存在再生發電狀態,要考慮加裝制動單元和配套的制動電阻,防止變頻器過壓保護或損壞。
以上這些問題都是我們在安裝變頻器之前要了解和掌握的,不熟悉這些內容,就可能造成變頻器的安裝或調試不順利或根本不成功,造成設備損壞或不能正常使用,這是我們要切記的。
3 中壓變頻器的安裝與調試
這里所說的中壓變頻器,是指電壓等級從750v~2300v的變頻器,分為兩個電壓級別,1140v和2300v兩種類型的變頻器。這種類型的變頻器負載一般都是油田上用的潛油電泵,1140v的還有用于抽油機的。我們簡要說一下安裝調試方法。
3.1 安裝步驟
(1)接控制線
確認原工頻工作時的工作狀態,首先要了解潛油電泵的工作過程。
潛油電泵是一種深置于井下1000m—3000m的電泵,由于電纜線較長,地面上的供電設備要能補償這部分電纜損耗,因此原工頻裝置要提供比電機額定電壓高出100—300v的供電電壓。
電泵及電纜都是高溫、高壓的設備,在安裝前都要進行絕緣測試。用2500v的兆歐表測試,絕緣電阻不應低于50mω。
要檢測原來的工頻供電的電壓及工作電流,以便調試時參考。
由于油田上潛油電泵下泵的深度不同,潛油電泵供電的電壓就有所不同。因此對應于同一電壓等級的變頻器而言,就有不同的電壓輸入,變頻器的控制電壓就有所不同。為了解決這一問題,筆者在變頻器內部安裝了一個變壓器,對應于不同的電壓輸入,電壓輸出都是一樣的。對于這類變頻器,其輸出都只有220v、110v、380v三組電壓。220v是給控制電路供電的,110v是給電機保護儀供電的,380v是給電壓表供電的。其控制接線如圖2示。
圖1 控制原理圖
圖2 變壓器抽頭圖
因此要根據原來的供電電壓選擇合適的控制電源接線端子,將原出廠時空出的兩根接線或接在電壓比較高端(出廠時按比較高電壓試驗)的兩根線接在原電壓等級的端子上,因有兩個變壓器,都要進行改接。如圖3示。
圖3 控制端子接線圖
(2)接主線
按配線規格,將電源線接在變頻器的三相輸入(或標記r、s、t)端子上,電機線接在變頻器的三相輸出(或標記u、v、w)端子上,地線接在變頻器上標有“⊥”的端子上。并將相應的羅栓擰緊。
3.2 調試
(1)將柜門上的隔離開關拉下,并將柜門上的“變頻啟動”按扭旋開,使其呈斷開狀態。提示送電后,用mf—47型或500型萬用表的高壓擋“2500v”檔測量三相輸入電壓(一定注意安全),應在規定的范圍內,并三相相互平衡,若不正確,應停電檢查供電電源。
(2)電源正常后,合上隔離開關閘刀,用萬用表檢測控制電源的220v電壓(測量里面的接線插盒即可)是否在規定的范圍內,按其±20%的波動,應在220v±20v范圍內,若超出此范圍,應拉下高壓隔離開關的閘刀,調整控制變壓器的接頭,直至滿足要求為止。
(3)用一個單相插頭取一根線接在控制端子排的“c”端子上,另一頭的兩相插在接線盒上(老機型一根線接在“c”上,另一根線接在“d”上),合上隔離開關閘刀,變頻器應能送上控制電,面板上顯示“43.21”過幾秒鐘“pro”燈亮(新機型),或只有“pro”燈亮(老機型),若不顯示可將插頭反過來重新插一下即可。
(4)面板顯示正常后,可檢查變頻器的控制功能是否正常。用萬用表檢測延時可控硅兩端的電壓(即延時電阻上的電壓),應在1.00v左右。將變頻器的“開/停機”開關打在“開機”位置,變頻器應能開機,調節“頻率調節”旋扭,變頻器頻率應從“2.00”升至“50.00”。用萬用表測量變頻器的三相輸出端子(這時應從變頻器一側測量,因柜子并沒有接通主電,變頻器的主接觸器沒有吸合),三相電壓應相互平衡,對中線也應相互平衡。電壓大致是2300v等級的三相電壓為15v左右,對中線為10v左右;1140v等級的三相電壓為9v左右,對中線為5v左右。若不平衡,應檢查柜子在運輸過程中有無掉線或其他問題,直至電壓完全平衡為止。
(5)運行參數的設定。這包括變頻器參數和電機保護儀參數的設定兩步。
變頻器參數的設定。因變頻器出廠時一般是按2300v/125kw或1140v/75kw而設計的,因此應根據現場負載的要求重新設定,包括額定電流、過載保護電流,其他參數一般不需要修改。
電機保護儀的參數設定。電機保護儀的參數包括欠載電流、過載電流、欠壓設定、過壓設定等。這里說明一下。因潛油電泵是深置于油井下油層里的電泵,在運行中靠油的循環來散熱。一旦井供液不足,電機將脫離油層運轉,電機將干轉,這樣就很容易燒毀電泵。因此應設定欠載保護,當運行電流低于額定電流的80%時,就停止電機的運行,起到保護電機的作用。
參數的設定方法可參照相應的說明書進行,主要有兩種,bk-3型和bk—j1型。
bk—3型的方法是:在顯示器顯示“p”(剛送電或按四次“上檔”鍵)時,可對參數值進行修改。根據需要的數值,按相應的數字鍵,再按“上檔”或“下檔”鍵,比較后按相應的功能鍵,即可完成參數值的修改。
bk—ji形的方法是:在就緒畫面(剛送電或按四次“上檔”鍵)狀態下,按一次“上檔”鍵,再按一次“整定值”鍵,屏幕顯示整定值操作畫面。畫面上有光標閃爍,在光標閃爍位置可輸入相應的數據。按“移動”鍵,光標可上下移動,屏幕右上角的箭頭(“↑”或“↓”)指出當前的移動方向。按“上檔”、“方向”鍵可以改變箭頭的方向。輸入完畢后,應按四次“上擋”鍵保存修改結果。如圖4、5所示。
圖4 就緒畫面
圖5 整定值操作界面
有些井可能本身供液不足,需要降低頻率運行,因此可根據具體情況,在泵運行起來后,再根據實際運行電流重新設定參數。
(6)帶載運行
參數設定好后,就可將插盒上的插頭拔下,并將外接的“c”(或者“c”、“d”兩點)點上的線拆掉,就可以帶載運行了。