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产品知识

高压变频器维修及功率单元维修讲解

发布时间:2021-02-22 16:33 人气:

变频器通风散热分为外循环散热和内循环散热。外循环散热方式为通过变频器本体上的散热风机,将变频器冷却后的热风抽出变频器房间外,变频器房间外的冷空气被吸进变频器内,以此循环散热。内循环方式为变频器房间内的空气与室外完全隔离,变频器的热量被散热风机抽出到室内通过空调冷却后再进入变频器内进行冷却。

 

对外循环散热通风设计

1、变频器通风量计算

高压变频器散热风机选用知名合资公司生产的离心风机,风机额定功率445W,额定风量4700 m3/h。即变频器的总通风量为4700×风机个数。

例如:变频器型号为SH-HVF-Y6K/710,功率单元风机为2个,变频压器风机为1个,其总通风量为4700×3=14100 m3/h。

2、变频器发热量计算

当变频器满负荷工作时,其损耗转变为热量的功率约为系统额定功率的3%,变频器如果运行在40Hz,其总损耗(转变为热量)约为系统额定功率的2%。

例如:变频器型号为SH-HVF-Y6K/600,当变频器满负荷工作时有18KW(600×3%)的电能转换为热能。

3、进风口与出风口温差计算

根据风冷系统的散热原理,△Q=△t×Qf×Cp×ρ,其中:

△Q:系统总的损耗功率;为18kW,即18000W

△t:空气进口与出口的温差;

Qf:总的通风量;为14100m3/h,即3.92 m3/S

Cp:空气的比热:1005J/kg℃

ρ:空气的密度:1.165kg/m3

根据以上条件计算出△t(空气进口与出口的温差)。△t≈3.9℃,此温升为变频器运行在额定功率时的温升,如果环境温度为40℃,则出风口温度在44℃左右。

4、进风口面积计算

进风口的面积需要根据系统的具体情况进行确定,并且风口应设置空气过滤网。系统的通风量Qf,假定进风口的风速V不超过1.5 m/s,由Qf =S×V可知,进风口的面积S≈Qf /V。

系统的通风量Qf=14100m3/h=3.92 m3/S

进风口的面积S≈Qf /V=(3.92 m3/S)/ (1.5 m/s)=2.6m2

根据以上公式以2#机组高压变频室为例计算

1、变频室6台设备总的发热量

Q=(710+630+1400×2+1600×2)×3%=220KW

2、变频室6台设备总的通风量

Qf=26(台)×4700=122200m3/h

3、进风口与出风口温差计算

△t =△Q/(Qf×Cp×ρ)

=220KW/(122200×1005×1.165)

=5.5℃ 即如果环境温度为40℃,则出风口温度在45.5℃左右

4、进风口面积计算

进风口的面积S≈Qf /V=(34 m3/S)/ (1.5 m/s)=22.6m2

5、对内循环散热通风设计

当变频器满负荷工作时,其总损耗(转变为热量)约为系统额定功率的3%,变频器如果运行在40Hz,其总损耗(转变为热量)约为系统额定功率的2%,设计空调容量选型时,按照最大散热量计算。

例如:变频器型号为SH-HVF-Y6K/600,当变频器满负荷工作时有18KW(600×3%)的电能转换为热能。一般空调能效比为2.5,即平均1kW的空调制冷量能够带走2.5KW所转换的热量,实际所需空调容量为:18÷2.5=7.2kW(1匹=735W,约为10匹),即空调容量不能小于10匹。

以2#机组高压变频室为例计算

整个变频室6台设备总的发热量为220KW,则所需空调容量为

220÷2.5=88匹

补充说明:

空调的能耗比=制冷量÷制冷功率

1级最节能,5级能效最低,低于5级的产品不允许上市销售。消费者可以直接通过能效等级标贴清楚地知道哪种空调是省电节能的。据了解,以一台1.5匹空调为参考,一级品每小时耗电量不得超过1度,五级产品每小时耗电量不得超过1.35度

高压变频器的日常巡检

一、高压变频器的运行环境及注意事项

变频器除一般须注意的事项(如输入电源电压、频率、输出功率、负载特点等)外,还要求与相应的电机匹配良好,要求在正常运行时,在充分发挥其节能优势的同时,避免其过载运行,并尽量避开其拖动负载的低效工作区,以保证其高效可靠运行。

变频器的安装环境须尽量做到清洁无尘,并具有良好的通风散热环境,且变频器安装时,其顶部及侧面须留足最小散热距离,以利于变频器的散热,设备长期可靠运行的适宜温度为0-40℃,如果高于40℃,请采取辅助散热措施。另外,变频器对环境湿度也有一定的要求,湿度过高,变频器本身的电气绝缘降低,母排等金属部分容易腐蚀,而湿度过低又容易致使绝缘破坏,一般湿度保持在40%-90%为宜。高压变频器内部有很多精密器件,为保证设备的正常可靠运行,请务必使设备远离较大振动源;为防止相互干扰,建议尽量和其它精密仪器或大干扰设备远离放置


二、高压变频器的日常巡检

认真做好高压变频器的日常巡视检查工作,巡视内容主要包括:周围环境温度、湿度是否合符要求,门窗通风散热是否良好;变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞;变频器运行参数是否正常,有无报警;柜内风扇运转是否正常;变频器内是否有振动或异常声音等。

重点巡检项目(建议每天巡检不少于一次):

1、 检查记录移相变压器温度,高于100℃时,立即通知我公司(大陆世纪电子维修有限公司)处理;

2、 检查记录变频器室环境温度(0~40℃);

3、 检查记录变频器触摸屏输出频率,输出三相电压、三相电流;

4、 检查触摸屏或上位机变频报警信息、故障信息记录;

5、 检查电机及负载是否有异常振动;

6、 检查变频器内部有无异常声音等。


三、高压变频器的定期维护保养及其检修工作

1、定期对变频器进行除尘,重点是功率单元柜和变压器柜。高压变频器因本身散热要求通风量大,故运行一定时间以后,表面积尘十分严重,须定期清洁除尘。定期清洗高压变频器进风口滤网,建议1次/3天;定期清洗变频器室进风口滤网,建议1次/月。

2、,停机时,将变频器前门打开, 仔细检查功率单元交、直流接线端子、变压器接线柱、进线柜接线端子有无变形、腐蚀、氧化,连接处螺丝有无松脱,各安装固定点处坚固螺丝有无松脱,固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形,如有应及时更换,重新紧固。

3、功率单元柜、变压器柜内风机运行及转动是否正常,停机时,在触摸屏中单独起动风机,观察风机有无卡死或杂音,必要时进行更换或维修。

5、仔细检查端子排有无老化、松脱,是否存在短路隐性故障,各连接线连接是否牢固,线皮有无破损,各电路板接插头接插是否牢固。进出主电源线连接是否可靠,连接处有无发热氧化等现象,接地是否良好。

高压变频器常见问题处理

高压变频器维修的关键是找出初始故障点和故障发生的关键原因,在维修处理故障之前,须参考SH-HVF系列高压变频器的产品说明书和电气图纸,以便找到故障的真正原因,必要时可对相关元件器或电路板进行有针对性的替代,以排除故障,但替代前,须确保其余部件工作正常,且无其它故障存在,以防故障扩大或损坏新替代的器件。处理故障前应注意查看值班故障记录及故障前变频器的运行记录(最好有相应的电脑记录曲线),主要包括电流、转速、绕组及轴承温度等,以便于故障的分析和检查。当出现变频器显示某类故障,但故障排除过程中却未发生相应故障的情况,此时应仔细检查故障检测元件。

故障检查或维修时,注意须先切断高压电源,将变频器的输入变压器进线侧的用户侧高压柜断路器摇出,并将变频器进线柜主开关断开,且须等断电约15min电容放电完毕后,方可打开柜门进行维修,切忌停机后立即进行检查。因变频器额定运行时,其直流母排电压可达到900V左右,且滤波所用电解电容,数量较多,单个容量4700μF,储存了大量的电能,停机后须待电容模块前的电压平衡电阻将其放电,电压降低后(其放电时间约为15min),为安全起见,可先用万用表测其电压,到安全电压之下方可开柜进行检查。

变频器滤网拆卸步骤图(附后)。变频器滤网安装步骤与滤网拆卸步骤相反,滤网安装时注意滤网方向:箭头方向朝变频器柜内安装。

 

夏季高压变频器运行维护注意要点

一、变频器安装环境确认

1、环境温度:变频器一般要求最低环境温度-5℃,最高环境温度40℃。大量研究表明,变频器的故障率随温度升高而成指数的上升,使用寿命随温度升高而成指数的下降,环境温度升高10度,变频器使用寿命将减半。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。

2、振动和冲击:当变频器机柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。因此,设备运行一段时间后,应对其接线进行检查和维护。

二、日常巡检需要注意事项

1、加强巡检,安排专人负责变频器的日常维护;

2、运行数据记录:编写变频器运行记录表,定时记录变频器及电机的运行数据,包括变频器输出频率,输出电流,输出电压等参数,与合理数据对照比较,以利于早日发现故障隐患。

3、保证变频器室的环境温度-5~40℃之间。设置专人检测变频器柜顶冷却风扇是否正常、柜门的滤网是否堵塞。确保冷却风路的通畅。具体方法是:将一张标准厚度的A4打印纸放在柜门的滤网上,纸张应吸附在入气窗上。为了确保冷却风路的通畅,每周应清扫一次滤网,如果现场环境灰尘较多,清扫间隔还应缩短。

4、随时记录并监测变频器的运行频率、电流以及移相变压器的温度。移相变压器的温升不能超过130℃。

5、环境监测:夏季温度较高时,应加强变频安装场地的通风。确保周围空气中不得有过量的尘埃,酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体,要防止变频器受到阳光直射或者靠近发热源放置;夏季是多雨季节,应防止雨水进入变频器内部(例如雨水顺风道出风口进入)。

6、检查所有电气连接的紧固性,查看各个回路没有异常的放电痕迹,没有怪味、变色,裂纹、破损等现象。

7、变频室必须保持干净整洁,应根据现场实际情况随时清扫。

8、变频室的通风、照明必须良好,通风散热设备(空调、通风扇等)能够正常运转。


三.变频器停机后需要维护的项目

1、用带塑料吸嘴的吸尘器彻底清洁变频器柜内外,保证设备周围无过量的尘埃。

2、检查变频室的通风、照明,通风设备能够正常运转。

3、检查变频器内部电缆间的连接应正确、可靠。

4、检查变频器柜内所有接地应可靠,接地点无生锈。

5、每隔半年内应再紧固一次变频器内部电缆的连接各螺母。

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