南亞鵬

摘 要：文章主要敘述了西門子SINAMICS GM150高壓變頻器在聚丙烯項目中的應用，描述了西門子中壓變頻器的常見故障，并且根據(jù)生產(chǎn)中的應用進行技術改造。

關鍵詞：西門子;變頻器;GM150

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.122

1 概述

神華寧煤集團烯烴一分公司一期聚合裝置反應釜共四臺攪拌器電機，攪拌器電機在聚丙烯的生產(chǎn)過程中的作用至關重要。傳動部分采用的是西門子SINAMICS GM150變頻器和西門子電機，所帶負荷為丙烯經(jīng)聚合反應生成聚丙烯粉料的反應釜，SINAMICS GM150變頻器的穩(wěn)定運行直接關乎聚丙烯的產(chǎn)量。本文總結(jié)通過近年來運行情況，講述了SINAMICS GM150變頻器常見故障，以及相關技術改造，僅供參考。

2 西門子SINAMICS GM150變頻器簡介

西門子SINAMICS GM150 結(jié)構緊湊、運行高效，適用于具有可變和恒定轉(zhuǎn)矩特性、但沒有再生回饋的單機傳動應用。SINAMICS GM150 （IGBT/IGCT） 變頻傳動裝置可采用標準化的工程組態(tài)工具（如 SIZER WEB ENGINEERING）實現(xiàn)簡易系統(tǒng)集成，并使用 STARTER 進行快速、方便的調(diào)試。

3 常見故障及分析

3.1 溫度聯(lián)鎖

（1）電動機、干式變壓器溫度為單點聯(lián)鎖，發(fā)生PT100接線松動或開路，將誤造成跳閘事故。

（2）PT100評價單元及TM31模擬量板卡運行不穩(wěn)定。當變頻器控制柜內(nèi)溫度高于30℃時，PT100評價單元轉(zhuǎn)換溫度明顯偏高于實際溫度。同時TM31模擬量板卡存在運行不穩(wěn)定故障，導致溫度轉(zhuǎn)換突變造成變頻器聯(lián)鎖跳車。

3.2 風機故障

西門子SINAMICS GM150變頻器采用風冷方式進行降溫，每臺變頻器上方有兩臺冷卻風扇，正常運行過程中建立風壓。當一臺風機故障，風壓降低造成風壓聯(lián)鎖跳閘。

3.3 其他故障

西門子SINAMICS GM150變頻器各部件數(shù)量多、二次回路接線復雜，柜內(nèi)繼電器由于長期積灰容易造成觸點高阻，應利用設備停車檢修的機會對變頻器柜內(nèi)一、二次端子緊固。使用毛刷對變頻器柜內(nèi)IGBT模塊逐個進行清理，使用吸塵器對變頻器柜內(nèi)進行清理。對變頻器柜門濾網(wǎng)進行清理。需要注意的是使用靜電手環(huán)可消除人體靜電，防止電路板由于靜電被損壞。

4 技術改造

4.1 變頻器柜頂冷卻風扇電源改造

改造前：兩臺冷卻風扇主電源來自同一饋線抽屜，當主電源故障時，兩臺冷卻風扇均停運，導致變頻器跳停。 改造后：E11、E12冷卻風扇主回路及控制回路獨立，E11冷卻風扇由CU320控制起停，E12冷卻風扇由手動控制起停（與變頻器運行狀態(tài)無關），當E11主回路或控制回路故障時，不影響E12正常運行，反之，當E12主回路或控制回路故障時，不影響E11正常運行。

4.2 電機溫度保護優(yōu)化

（1）電動機繞組溫度保護優(yōu)化。電動機繞組溫度采集過程是現(xiàn)場電機A、B、C相繞組內(nèi)PT100測點接入溫度評價單元，溫度評價單元將模擬量4-20mA、數(shù)字量分別接入TM31模塊。電動機繞組溫度保護實現(xiàn)模擬量、開關量保護。改造前模擬量保護僅檢測A相繞組溫度作為報警、跳閘依據(jù)，數(shù)字量保護三選一（三相繞組任意一組溫度升高），實現(xiàn)溫度告警、跳閘。通過程序修改、回路改造模擬量值達到報警值或跳閘值時，只作用于報警;監(jiān)測到數(shù)字量跳閘節(jié)點全部閉合時，發(fā)出跳閘指令，聯(lián)鎖停變頻器。儀表DCS后臺做溫度趨勢記錄，并做報警。避免溫度評價單元誤動或PT100測點斷線引起的跳車事故發(fā)生。

（2）電動機前后軸溫度保護優(yōu)化。改造前電動機前后軸溫度保護僅數(shù)字量保護，前后軸均為單點聯(lián)鎖，并且儀表后臺DCS無電動機前后軸溫度顯示，無法監(jiān)視其溫度變化，改造后，電動機前后軸溫度采集過程是現(xiàn)場電機前后軸內(nèi)PT100測點接入型號為NT538的溫度檢測模塊。前后軸溫度可通過表計查看。NT538模塊具有斷線保護、短路保護、失電后保持等功能，當PT100測點至NT538接線出現(xiàn)斷線、短路時，自動閉鎖，不作用于報警或跳閘。

5 結(jié)束語

西門子SINAMICS GM150變頻器故障率小，但也應做好日常維護保養(yǎng)工作。變頻器室內(nèi)溫度、濕度都要嚴格要求，特別是北方存在風沙天氣，應定期對室內(nèi)衛(wèi)生進行清掃，保持變頻器室內(nèi)的衛(wèi)生清潔。利用檢修機會對變頻器數(shù)據(jù)收集，下載并保存變頻器故障、運行、歷史記錄，并備份變頻器參數(shù)。變頻器清潔檢查、硬件維護、深度維護。儲備關鍵備件。根據(jù)變頻器預防性維護周期，由專業(yè)技術人員定期維護。

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