錢想軍

摘要：本文主要闡述了西三線段變頻器運行的基本信息，對西三線段變頻器出現(xiàn)的問題和產(chǎn)生故障的原因進行分析和研究，制定有效的治理措施；

（前言）西三線首次在新建長輸天然氣管道上大規(guī)模應(yīng)用國產(chǎn)化電驅(qū)壓縮機組，成功打破長期以來國外公司對中國長輸天然氣管道關(guān)鍵設(shè)備的壟斷，支持國內(nèi)裝備制造業(yè)發(fā)展。目前西三線西段已運行31臺變頻器，其中6臺榮信RHVC系列變頻器、6臺上廣電Innovert1010-25000S型變頻器、19臺TMEIC drive-XL75型變頻器。為做好變頻器維護工作，降低變頻器故障率，提高可靠性，現(xiàn)對西三線西段變頻器基本情況，故障情況進行統(tǒng)計分析。

1 西三線西段變頻器運行基本信息

西三線西段電驅(qū)機組所使用的31臺變頻器2017年運行情況詳見表1。

總體來看，截止2017年10月14日，榮信變頻器運行時間為5428.58小時，故障22次，40.53次/萬小時；上廣電變頻運行時間5580.79小時，器故障8次， 14.3次/萬小時；TMEIC變頻器運行時間50513.70小時，故障10次， 1.98次/萬小時。由以上數(shù)據(jù)可知，榮信變頻器故障比率較高，尤其是YC-CC3401、YC-CC3403壓縮機組變頻器。

2 2017年西三線西段電驅(qū)機組變頻器典型故障及原因分析

2017年3月22日，JYG-CC3401壓縮機組（TMEIC變頻器）因“外部聯(lián)鎖”報警跳機，2017年6月12日，GL2-CC3401壓縮機組（TMEIC變頻器），發(fā)生同樣故障停機。 查看TMEIC變頻器PLC程序中“外部聯(lián)鎖”報警的觸發(fā)條件，發(fā)現(xiàn)UCS傳輸中斷信號（M992）既作為變頻器起機的檢查條件，又作為跳機的觸發(fā)條件。當(dāng)機組處于運行狀態(tài)時，一旦變頻器檢測到UCS信號傳輸中斷（M992），變頻器PLC會向變頻器控制柜發(fā)出外部聯(lián)鎖（INV_IL_）報警，進而變頻器向UCS發(fā)出跳機信號，導(dǎo)致機組停機。目前程序已優(yōu)化，UCS傳輸中斷信號（M992）僅作為變頻器起機的檢查條件，不再作為跳機的觸發(fā)條件。

2017年5月7日1點48分，YC-CC3401機組跳機，現(xiàn)場檢查1#壓縮機10kV饋線斷路器跳閘，變頻器本體報“單元停機”“輔助系統(tǒng)綜合”“旁路請求”“過壓”“欠壓”“IGBT”“漏水”故障?，F(xiàn)場檢查1#變頻器功率單元相模塊，發(fā)現(xiàn)A3整流模塊直流輸出母排存在放電灼燒痕跡，經(jīng)測量得知A3整流模塊直流輸出母排正負極已經(jīng)短路，短路瞬間引發(fā)過壓、欠壓、IGBT等故障，同時變頻器發(fā)出分閘命令，1#壓縮機10kV斷路器跳閘，機組跳機。事件根本原因是，整流模塊直流輸出母排塑夾板金屬彈簧載流量不足致使直流導(dǎo)流接觸部位持續(xù)發(fā)熱，導(dǎo)致整流模塊直流母排正負極夾層絕緣頻繁損壞。

2017年10月19日，ZY-CC3401機組在提速升壓過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到4405 r/min時，變頻器發(fā)出過負荷報警信號，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至4445 r/min時，出現(xiàn)變頻器5分鐘過負荷聯(lián)鎖信號，1#機組停機。1#機組停機后，2#、3#機組由于流量迅速升高，導(dǎo)致進口過濾器差壓迅速上升，觸發(fā)2#、3#機組工藝聯(lián)鎖停機。2017年9月9日，GL2-CC3403機組在提速升壓過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到4530 r/min時，變頻器發(fā)出過負荷報警信號，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至4565 r/min時，出現(xiàn)變頻器20分鐘過負荷聯(lián)鎖信號，導(dǎo)致3#機組停機。隨后因3#機組停機導(dǎo)致1#、2#機組負荷瞬間增大，保持5分鐘后，相繼報過負荷停機。2015年3月24日，YC-CC3401機組在提速升壓過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到5000 r/min時，變頻器發(fā)出過負荷報警信號，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至5313 r/min時，出現(xiàn)變頻器20分鐘過負荷聯(lián)鎖，導(dǎo)致1#機組停機。以上三次典型停機事件均發(fā)生在TMEIC電驅(qū)機組提速升壓過程中，變頻器負荷持續(xù)增大，當(dāng)變頻器發(fā)出過負荷報警時，未引起操作人員重視，當(dāng)操作人員或負荷分配系統(tǒng)繼續(xù)按計劃提高機組轉(zhuǎn)速時，變頻器發(fā)出5分鐘或20分鐘過負荷報警，進而導(dǎo)致機組停機。針對這個共性故障，技術(shù)人員編制了《TMEIC電驅(qū)機組變頻器新增預(yù)過負荷保護方案》，并對變頻器邏輯修改為：在不改變原有報警及聯(lián)鎖停機邏輯的前提下，使變頻器轉(zhuǎn)速給定信號先經(jīng)過變頻器PLC，然后再送到變頻控制器，同時在變頻器PLC程序中增加預(yù)過負荷保護功能，實現(xiàn)當(dāng)變頻器PLC接收到過負荷報警信號OL_A時，鎖存瞬時轉(zhuǎn)速值并鉗制輸出；當(dāng)過負荷報警OL_A消失后，延時5秒，在最高轉(zhuǎn)速內(nèi)恢復(fù)轉(zhuǎn)速的正常調(diào)節(jié)。

3 榮信變頻器故障分析

由于榮信變頻器故障比率較高，現(xiàn)對榮信變頻器故障進行分析，截止2017年10月14日，榮信變頻器故障分類如圖3，故障處理方法見表2

4總結(jié)

本文通過對西三線西段變頻器投產(chǎn)后運行情況進行統(tǒng)計，找出不同廠家變頻器故障情況，并對故障進行了分類及分析，同時給出了應(yīng)對策略。

參考文獻：

[1]陳晨. 淺析油田變頻器故障原因及維護建議[J]. 化學(xué)工程與裝備，2017（09）：97-101.

[2]柴山，陳蘭芳，曹怡梅. 基于控制系統(tǒng)的變頻器故障診斷技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 自動化與儀器儀表，2015（10）：48-50.

[3]和德明. 變頻器故障診斷技術(shù)研究與分析[J]. 電子世界，2012（14）：25-26.