维修电工技师论文

变频器在使用中遇到的问题和故障防范

摘要：

由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。外部的电磁感应干扰。

如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离；指定采用屏蔽线回路，须按规定进行，若线路较长，应采用合理的中继方式；变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。

关键词：安装环境电源异常，雷击、感应雷电，电源高次谐波

1、安装环境

变频器属于电子器件装置，在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：

（1）振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；

（2）潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；

（3）温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因索，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

（4）定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇；

（5）对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。

2、电源异常

电源异常表现为各种形式，但大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须需运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。

3、雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。

变压器一次侧真空断路器断开时，通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。

为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”，其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因，将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算，计算出当前时刻所需要的转矩，迅速对输出电压进行修正和补偿，以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。

此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施，并使故障化解后仍能保持继续运行，例如：对自由停车过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲线，避免拖速（Trip），能够对机械系统的异常转矩进行检测变频器对周边设备的影响及故障防范变频器的安装使用也将对其他设备产生影响，有时甚至导致其他设备故障。因此，对这些影响因素进行分析探讨，并研究应该采取哪些措施时非常必要的。

4、电源高次谐波

由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，对电源系统产生严重影响，通常采用以下处理措施：采用专用变压器对变频器供电，与其它供电系统分离；在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路，降低高次谐波分量，对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重，必须在电容前串接电抗器，以减小谐波分量，对电抗器的电感应合理分析计算，避免形成LC振荡。

电动机温度过高及运行范围

对于现有电机进行变频调速改造时，由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外，因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损，因此在确认电机的负载状态和运行范围之后，采取以下的相应措施：对电机进行强冷通风或提高电机规格等级；更换变频专用电机；限定运行范围，避开低速区。

5、振动、噪声

振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施；变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外；由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生，因选用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因PWM调制方式造成的高次谐波。

6、高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利

在变频器的输出电压中，含有高频尖峰浪涌电压。这些高次谐波冲击电压将会降低电动机绕组的绝缘强度，尤其以PWM控制型变频器更为明显，应采取以下措施：

（1）尽量缩短变频器到电机的配线距离；

（2）采用阻断二极管的浪涌电压吸收装置，对变频器输出电压进行处理。

第二篇：电工技师论文

电工技师论文

编制油浸式变压器的安装，调试方案

一、电力变压器的性能及用途：

    1、用升压变压器可将发电机的端电压升高到几万伏或几十万伏以降低输送电流，减少输电线路上的能量损失，而又不增加导线截面将电能远距离输送过去。

    2、用降压变压器将高压降低到适合用电设备使用的低电压，将输点线路的高电压，变换成各种不同的等级的电压，以满足各类用电负荷的需要。

    3、用途：是改变交流电压的电气设备。本预案课题主要讨论电压10KV,额定容量1000KVA，频率50Hz电力变压器的安装与调试。

二、电力变压器的组成及作用：

1、高、低压绝缘套管：它是变压器箱外的主要绝缘装置，有固定引线与外电路连接主要部件。

    2、分接开关：改变一次绕组匝数，调正二次电压，分有载调压和无载调压。

    3、气体继电器：它与控制电路连通构成瓦斯保护装置。

    4、防爆管：是变压器内部发生故障时，压力巨增，起压力保护。

    5、油枕：变压器运行中补油及储油装置，有油标管，监视油色，油位，上方装有注油孔和出气瓣。

    6、呼吸器：装有硅胶吸潮，硅胶干燥下呈浅蓝色，当吸潮饱和状态时，变为淡红色，这时取出更换或高温烘干即可复原，仍然保持原有性能。

    7、散热器：作用是降低变压器运行温度。

    8、油箱、变压器外壳、保护绕组和铁芯。

    9、高、低绕组：由绝缘铜线或铝线绕制而成，建立磁场和传输电能的电路部分。

    10、铁芯：铁芯构成了变压器的磁路，有硅钢片叠装而成口。

11、放油阀门：阀门在油箱底部，用来放油和取油样时使用。

12、温度计：监视运行温度，测量上层油温，有温度计插孔。

三、变压器安装前应做以下工作：

    1、工时定额：（按国家定额标准）本体安装所需综合工日为21工日。工作内容包括：开箱检查，本体就位，器身检查，套管，油枕及散热器的清洗等，油柱实验，附件安装，垫铁及止轮器制作安装，补充柱及安装后整体密封试验，接地，补漆等。变压器在安装过程中是否需要干燥，检查和判断确定，需要下燥，用铁损干燥法干燥，需工日为20日，油过滤所需工日为3.38工日/吨。调试所需工日要另行计算。

    2、安装现场布置：电力变压器大修及组装工作最好在检修室内进行。没有检修室，则需要选择临时行安装场所，最好选择在变压器的基础台附近，使变压器就位，也可以在基础台上就地安装，室外现场应有帐篷。临时安装场所必须运输方便，道路平坦，有足够的宽度，地而应坚实，平坦并干燥，远离烟窗和水塔，与附近建筑物距离要符合防火要求。

    3、制定安全措施：①防止人身触电及摔跌等事故的发生。②防止绝缘过热。③防止发生火灾。④防止杂物落进油箱。⑤防止附件损坏。⑥防止变压器翻倒。

    4、制定技术措施：①防止变压器芯不应受潮。②如何保证各连接部分接触良好。③各部位密封要良好，不漏油。④如何保证变压器绝缘和油绝缘。

    5、安装工作的基本程序：①准备工作（工具、材料、设备、图纸）②绝缘的检查和判断（主要是线圈和铁芯）③附件的检查（应齐全，完好）④吊芯检查（防止吸潮和工具、零件等掉进油箱）⑤附件安装（外观检查，绝缘测量和严密试验）⑥结尾工作。⑦交接试验。⑧试运行。

    6、工作人员的组织分工：①安装总指挥和技术负责人②安全员③滤油组④吊装及运输人员⑤试验人员⑥安装人员。

    7、对变压器室的要求：①一级防火②通风良好③安全距离应足够④基础台应牢靠⑤吊装设施应完好。

    8、工其材料准备：

  （1）安装机具（如真空泵、油泵、油罐、压缩空气机、滤油机、电焊机、行灯变压器、阀门、各种扳手等。）

  （2）测试仪器（如摇表、介质损失角测定器，升压变压器，调压器、电流表、电压表、功率表、温度计等。）

（3）起重机具（如吊车、吊架、吊梁、卷扬机、钢丝绳、滑轮、链式起重机等。）

（4）绝缘材料（如绝缘油、纸板、布带、电木板绝缘漆等。)

（5）密到材料（如耐压橡胶衬垫、石棉绳、钢垫底、虫胶漆、尼龙绳等。）

（6）粘结材料（如环氧树脂胶、胶水、水泥、沙浆等。)

（7）清洁材料（如白布、酒精、汽油等。）

（8）其他材抖（如石棉板、方木、电线、钢管、滤油纸、凡士林油、瓷漆等。)

    9、变压器外部检查：①内容无机械损伤②箱盖螺栓完好③衬垫密封良好④套管表而无缺陷⑤无渗油和漏油现象⑥无锈蚀、油漆完整⑦各附件完好无缺⑧滚轮轮距与基础铁轨轨距相吻合。

四、变压器吊芯检查的条件及要求：

l、变压器经过长距离运输，会受到较大的震动，需进行器身检查。变压器的器身检查分吊芯和吊罩。无论吊芯或吊罩，检查的内容是一致的。吊芯检查应在一个工作日内完成，加快检查过程。

    2、以吊芯检查为例：（1）变压器吊芯应在室内进行，如呆在室外应有帐篷，防止雨雪大雾、风沙等，恶劣天气禁止吊芯。（2）冬季吊芯温度不得低于零度，否则对变压器进行升温使铁芯温度高于周围温度10℃（3）铁芯暴露在空气中的时间越短越好，相对湿度65%时不应超过16小时，相对湿度25%时不得超过12小时，计算时间从放油开始至注油为止。（4）当天气相对湿度超过75%以上时，不允许吊芯检查。（5）在吊芯检查过程中，要特别注意防止零件和工具等掉进油箱。

五、变压器吊芯前的工作准备：

  （1）工具材料的准备：如储油箱，滤油机，成套扳手，道本，耐油胶绳，白布，绝缘纸板等。

（2）起重设备的准备:如起重机，倒链，手扳葫芦，三角架，钢丝绳等，若用倒链，必须根据变压器的高度和重量搭好吊架。

（3）变压器油的处理，取油样化验及试验，做好滤油准备，包括滤油纸。

（4）做好油盘的准备，用手放线芯。

（5）吊架的高度（h）应不妨碍吊出器身。因此：h=h1+1+h3+h4+h5

试中=h1油箱的高度

     h2器身的高度

     h3吊绳套高度

     h4滑轮（或倒链）最小距离

     h5备用高度（300-500mm）

     

1．吊梁2．滑轮3．绳套4．器身5．油箱

图无法贴上，以后再贴

六、吊芯步骤：

（1）选好吊芯位置，放油（放置大盘以下）。

（2）拆下防爆筒，油枕，瓦斯继电器。

（3）拆下大盖螺栓。

（4）利用平衡铁将铁芯吊出放在油盘内。

（5）检查：①线芯绝缘②铁芯绝缘③穿芯螺栓绝缘④分接开关接点绝缘⑤高低压引线⑥油箱杂物⑦散热管有无堵塞⑧遥测绝缘电阻⑨测量直流电阻。

（6）所有项目检查后未发现问题应及时回装，将铁芯回装在油箱内。

（7）紧固大盖螺栓。

（8）安装所拆下的附件。

（9）注入合格油。

（10）静止6-10小时后做全套耐压试验。

（11）现场安装。

七、变压器安装要求：

l、变压器基础轨道应水平，油枕应有1-1.5%坡度。

2、变压器应加固。

3、变压器一、二次引线不应使套管受力。

4、变压器外壳与中性点及接地装置连接牢固形成三位一体。

5、800KVA（安装瓦斯继电器）

八、变压器试运行:

1、变压器在全部试验项目合格后才可进行试运行。

2、试运行前还应对变压器进行一次全面检查。

3、变压器做5次冲击试验（合闸试验）。

4、空载运行时间与变压器容量有关，一般不低于24小时。

5、空载运行时间完成后，变压器再加负荷。

九、变压器油处理：

1、压力滤过法：电力变压器用的绝缘油必须具有绝缘性质和导热性质（国家标准）在安装现场，常用压力滤过法完成绝缘油的一般干燥（除去水分）和净化（除去脏物）的方法。图无法贴上，以后再贴

2、开阀门8和11，,然后起动油泵，再开阀门6和7。停油时，先关闭6和7，然后停油泵，再关闭8和11的阀门。（2）正常工作时，压力表3 * 10~4* l 0 Pa的压力下是正常工作，如果杂质和油纸堵塞，压力增高，当压力达到6*l 0 Pa时，必须停止，更换滤纸。（3）滤纸使用前放在80-90℃烘箱内干燥24小时，放在清洁容器内。（4）滤网，每隔10~15小时清洗一次，开始时滤油3-5分钟内，出油孔通过阀门10送回污油罐重新过滤，积存滤油器内的油，通过阀门9送回污油系统，再次过滤。以上滤油要多次进行，精华和干燥合格为止。

3、变压器带电滤油：

（1）当电压高于l0V时，不宜采用带电滤油。因为在过滤时，产生较多的气泡，气泡在较高电压的作用下会产生游离现象，使油的绝缘性能变坏，导致内部放电。在进行带电滤油时，定期将瓦斯继电器内从油中释放出的气体放掉。

（2）带电滤油时，油管和滤油机应可靠接地，以保护工作人员的人身安全，工作人员要专业，要有人监护，穿带好绝缘用品。

（3）操作：4和5对角阀门接口处，接.上压力式滤油扣，阀门4抽出油，从阀门5处打回油箱，经多项循环过滤，直至符合标准。

十、变压器的试验：

1、绝缘电阻的遥测：

（1）遥测项目，高压对低压及地（壳），低压对高压及地(壳〕。

（2）选用2500V的兆欧表，对兆欧表进行外观检测，应良好，外表完整，摇把灵活，折针无阻，玻璃无破损。

（3）对兆欧表进行开路试，分开两只表笔，摇动兆欧表的手柄达120 y/min，表针指向无穷大（∞）为好，短路试验：摇功兆欧表手柄，将两只笔瞬间搭接一下，表针扮向“0”(零)，说明兆欧表正常。

（4）合格值：在温度20℃，新变压器不小于450MΩ，运行中不小于300 MΩ，本次数值比上次数值不得降低30%。},

（5）吸收比R60/R12，在l 0-30℃时应为1.3倍。

2、直流电阻测量：可测量变压器内部导线和引线的焊接质量，并联支路连接是否正确，有无层间短路或内部断线，分接开关，套管与引线的接触是否良好等。

3、测量方法：有电桥可用电桥测量，可直接读数，准确度高，无电桥可用电压降法，图无法贴上，以后再贴

电压降法测量直流电阻的接线。

a)测量小电阻。

b)测量大电阻。

带有分接开关的变压器，在交接或大修时，应在所有分接头位置上测量。三相变压器有性点引出线时，应测量各相线圈的电阻，无中性点引出线时，可测量线电阻。测量时非被测试线圈均应开路，不能短接。测量时必须等待电流稳定后再读数，应注意人身安全。

4、判断标准：各相线圈的直流电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，与以前测量比较，相对变化也不应大于2%。为了与出厂测量值或过去测量值进行比较，应将直流电阻值换算到相同温度时值。

（1）分接开关接触不良。

（2）线圈或引线焊接不良、断裂等。

（3）套管导电杆与引续连接不良。

（4）线圈匝间短路或层间短路。

5、组别试验：

（1）单相变压器测量极性。三相变压器测量组别目的是：进行正确的连接，判断变压器能否并联运行。

（2）极性测量：可用直流，也用交流测量，另介绍直流测量：直流试验接线。选择2-4V的蓄电池和零位在中央的直流电压表，当合闸瞬间，表针向正方向摆，而拉开闸的瞬间，表针向负方向摆，则减极性。反之，加极性。

（3）三相变压器接线组别测定，有直流法，有交流法。