李春曉

(天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司，天津 300450)

1 前言

天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“公司”)MVR制鹽生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)中有4臺(tái)630 kW循環(huán)泵，均采用了GD5000高壓變頻器。運(yùn)行過程中，經(jīng)常因?yàn)樽冾l器模塊故障造成循環(huán)泵跳停，對(duì)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)影響較大。降低變頻器模塊故障率、減少循環(huán)泵跳停次數(shù)，是公司提高M(jìn)VR熱泵制鹽生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行周期必須解決的問題。

2 變頻模塊故障分析

2019年循環(huán)泵變頻模塊故障26次，2020年上半年循環(huán)泵變頻模塊故障15次，均導(dǎo)致了循環(huán)泵跳停。變頻器模塊故障類型為：上橋VCE故障、單元過壓故障、單元光纖通信故障、硬件過流故障。

形成故障的原因主要有2個(gè)：一是變頻室環(huán)境；二是循環(huán)泵過電流。

2.1 變頻室環(huán)境

由于房屋結(jié)構(gòu)限制，變頻室通風(fēng)情況較差，4臺(tái)變頻器同時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生較大熱量，導(dǎo)致變頻室內(nèi)環(huán)境溫度較高，雖然安裝了柜式空調(diào)，但是效果不是很理想，尤其是夏季空氣濕度較大，變頻器模塊故障率明顯升高。

公司主要產(chǎn)品為精制工業(yè)鹽，故廠區(qū)空氣中含有鹽粉塵，對(duì)電氣設(shè)備設(shè)施有一定影響。

2.2 循環(huán)泵過電流

MVR制鹽生產(chǎn)裝置運(yùn)行過程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生較大鹽塊，鹽塊在循環(huán)管中流動(dòng)時(shí)，對(duì)循環(huán)泵葉輪產(chǎn)生較大阻力，導(dǎo)致循環(huán)泵電流驟然升高，致使變頻器過電流跳停。

3 循環(huán)泵跳停對(duì)連續(xù)生產(chǎn)的影響

MVR制鹽生產(chǎn)裝置蒸發(fā)罐內(nèi)部溫度在125 ℃～129 ℃，通過循環(huán)泵使料液在蒸發(fā)罐—加熱室之間循環(huán)，保證了加熱室的加熱作用和料液只在蒸發(fā)室沸騰蒸發(fā)。

如發(fā)生循環(huán)泵跳停故障，料液不能在蒸發(fā)罐—加熱室之間正常循環(huán)，會(huì)造成料液在加熱室內(nèi)沸騰蒸發(fā)結(jié)晶，造成加熱管堵管，影響換熱效果。一般情況運(yùn)行人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)循環(huán)泵跳停并快速啟動(dòng)，只造成加熱管輕微結(jié)垢，但是循環(huán)泵多次跳停之后，加熱管結(jié)垢情況嚴(yán)重，停產(chǎn)刷罐檢修；如不能快速啟動(dòng)循環(huán)泵，加熱管結(jié)垢情況嚴(yán)重，則必須立即停產(chǎn)刷罐檢修，對(duì)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)有極大影響，既減少了產(chǎn)量又增加了啟動(dòng)成本。

4 解決方案

4.1 減少變頻器模塊故障率

一是對(duì)變頻器內(nèi)部元器件涂抹絕緣防閃涂料，提高變頻器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度，防止鹽粉塵造成模塊短路跳閘等故障發(fā)生。

二是改善變頻器環(huán)境。增加變頻器專用通風(fēng)管道，通過軸流風(fēng)機(jī)排出變頻器散發(fā)的熱量；同時(shí)增加中央空調(diào)，進(jìn)一步降低變頻室的溫度和濕度，為變頻器創(chuàng)造更佳的運(yùn)行環(huán)境。

通過以上措施的實(shí)施，變頻器運(yùn)行環(huán)境得到極大改善，模塊故障率明顯下降，2020年下半年模塊故障6次。

4.2 減少變頻器模塊故障造成循環(huán)泵跳停

增加循環(huán)泵旁路電源柜，在變頻器故障跳停后，通過旁路電源柜繼續(xù)給循環(huán)泵供電，保證循環(huán)泵能夠繼續(xù)運(yùn)行，從而確保生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行(圖1)。

工作原理。正常運(yùn)行時(shí)，QS1、QS2、QS3處于合閘狀態(tài)，KM1、KM2處于吸合狀態(tài)，KM3處于斷開狀態(tài)，此時(shí)變頻器處于工作狀態(tài)，當(dāng)變頻器發(fā)生故障跳停后，KM2斷電，由吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)，與之電氣互鎖的KM3吸合通電，循環(huán)泵由旁路(QS3、KM3)供電，能夠?qū)崿F(xiàn)瞬間恢復(fù)供電，保持工作狀態(tài)，確保料液能夠繼續(xù)在蒸發(fā)罐—加熱室之間循環(huán)。

圖1 配電柜電氣示意圖Fig.1 Electrical schematic diagram of distribution cabinet

改造效果。2020年下半年變頻器模塊故障跳停6次，循環(huán)泵電源自動(dòng)切換至旁路，未造成循環(huán)泵停機(jī)，保證生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)束語

通過對(duì)變頻器運(yùn)行環(huán)境改造和增加循環(huán)泵旁路電源兩項(xiàng)措施，有效減少了變頻器故障對(duì)生產(chǎn)裝置連續(xù)運(yùn)行的影響，該方案可以推廣至其他重要電氣設(shè)備，確保電氣安全穩(wěn)定運(yùn)行。