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高壓變頻范文1
1.引言
隨著電力電子技術的發展，現在對于電壓、電源的控制要求也越來越高，相配套的高壓或者低壓變頻器的結構越來越復雜，對于高壓變頻器而言，要保證其正常穩定可靠運行，必須要對高壓變頻器實施日常維護，同時要對日常發生的一些常見故障進行簡單的故障診斷和故障處理，只有這樣，才能夠實現高壓變頻器服役壽命的最大化。
本論文主要結合目前主流的高壓變頻器的內部結構，對其進行詳細的分析，給出常見的故障類型及其原因分析，并對日常維護給出具體的建議與措施，從而能夠實現對高壓變頻器的有效維護和保養，延長其服役壽命，并以此和廣大同行分享。
2.高壓變頻器概述
2.1 高壓變頻器結構
高壓變頻器是近幾年逐漸發展起來的一種應用十分廣泛的變頻器，它和過去傳統的采用液力耦合方式或者串級調速實現的電機調速方式是一樣的，只是采用改變電機運行電源頻率實現對電機調速的目的。目前，高壓變頻器不管是通用的還是專用的，其內部的結構都是相通的，主要包括三個部分：一是主電路接線端，包括接工頻電網的輸入端(R、S、T)，接電動機的頻率、電壓連續可調的輸出端(U、V、W)；二是控制端子，包括外部信號控制端子、變頻器工作狀態指示端子、變頻器與微機或其他變頻器的通信接口；三是操作面板，包括液晶顯示屏和鍵盤。
通用變頻器由主電路和控制電路組成，其中，給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分稱為主電路，主電路包括整流器、中間直流環節（又稱平波回路）和逆變器等。
2.2 高壓變頻器工作原理
高壓變頻器內部主要是由整流器、逆變器、中間直流環節和控制電路等構成。高壓變頻器主要是通過改變電流的高壓與低壓的狀態，從而改變電源頻率達到電機調速的目的。因此，具體來說，高壓變頻器的工作原理可以按照其結構構成部件的工作原理來理解：
(1)整流器
電網側的變流器為整流器，它的作用是把工頻電源變換成直流電源。三相交流電源一般需經過壓敏電阻網絡引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網絡的作用是吸收交流電網浪涌過電壓，從而避免浪涌侵入，導致過電壓而損壞變頻器。
(2)逆變器
逆變器的作用與整流器相反，逆變器的主要作用是為了將直流功率轉換為所需要的交流功率，通暢逆變器安置在負載側；逆變器最常見的形式就是采用6個半導體開關器件組建成三相橋式逆變電路，從而完成從直流到交流的逆變過程。
(3)中間直流環節（平波回路）
中間直流環節，也稱平波回路，其主要作用是使脈動的直流電壓變得穩定或平滑，供逆變器使用；通過開關電源為各個控制線路供電；同時，可以配置濾波或制動裝置以提高變頻器性能。
(4)控制電路
控制電路主要是將變頻器在整流、逆變及中間直流儲能環節上的各種電壓、電流信號傳輸給相應的整理器、逆變器、微機處理器以及其他電路部件等，通過對這些電氣信號的采集、檢測與控制，實現電路的開關作用或者對交流直流電壓電流轉換的控制作用，并能夠依據這些控制信號實現對變頻器的狀態監測，從而提供故障診斷和保護的數據依據。
3.高壓變頻器日常維護建議與措施
3.1 常見故障分析
高壓變頻器在運行過程中，對于一些常見的故障是有必要掌握的，以便進行簡單故障的快速排除。對于高壓變頻器而言，其常見的故障主要有以下幾類：
(1)通電開機后不響應
高壓變頻器由于內部電壓經過多重斷路器、變頻線圈，因此結構相對較為復雜，很容易引起一些無法察覺的細微故障，而通電后開機不響應就是最常見的故障之一。造成這類故障的主要原因是插頭松動或者熔斷絲燒壞，如果插頭和熔斷絲都沒有問題，則需要進行細致檢查，檢查有無碰錫、碰線或者細小金屬顆粒落在電源進線之間造成短路或者斷路，同時還需要檢查線路板是否有灰塵、水滴等常見故障導火索。
(2)變頻器無法帶負載啟動
高壓變頻器空載工作時一切正常，但是一旦帶負載則無法啟動，造成這類故障的主要原因是由于采用了恒轉矩負載啟動方式，因此對變頻器啟動的加減速時間的設定是否有誤，通暢選取合理的加減速時間即可解決這個故障。
(3)變頻器功率已經上升，但是電機轉速仍然很低
高壓變頻器啟動后功率上升很快，但是電機輸出轉速很低，導致系統無法高速工作，通暢這是由于頻率增益設定不合理導致的，只要適當改變頻率增益即可排除故障。
(4)變頻器重載過流
高壓變頻器往往在運行期間，負載突然加重，導致電機轉速急劇下降，電流急劇增加，最終燒毀電機，損壞變頻器。造成這一故障的原因主要是電機本身存在電氣故障，如果確認電機不存在電氣故障，則需要對電機與變頻器之間的傳動比進行修正，適當增大傳動比，能夠有效的提高變頻器帶重負載的能力，從而避免了出現變頻器重載過流故障的出現。
(5)過電壓停機故障
高壓變頻器在運行過程中，其直流母線上承載的電壓最大，因此一旦此處的電壓保護器損壞，則整個高壓變頻器就容易引起故障。要避免變頻器由于過電壓而發生停機故障，就要確保在直流母線上的過壓保護器的正常工作，這可以通過并聯反向鉗位二極管實施保護，或者采用電容防擊穿實現對過電壓的保護。
3.2 日常維護建議與措施
高壓變頻范文2
能源問題一直困擾著發展中國家，對于我國來說尤其如此，我國是個能源消耗大國，對能源的需求十分巨大，同時，在對能源使用過程中的浪費情況也十分嚴重，不過這也表明我國在節能方面同樣有著巨大的潛力。高壓變頻器普遍的運用于各種發動機，傳統的高壓變頻器存在許多問題，而級聯型高壓變頻器比起傳統的高壓變頻器，在保證同樣功率輸出情況下，節省了平均30%的能源消耗，所以級聯型高壓變頻器能夠極大的節省能源消耗。本文介紹了級聯型高壓變頻器的工作原理，并探析了級聯型高壓變頻器的控制算法。
【關鍵詞】級聯型 高壓變頻器 控制算法
級聯型高壓變頻器，又被稱作完美的無諧波變頻器，級聯式高壓變頻器比起以往的高壓大功率變頻器，在使用效果上有了質的飛躍。高壓變頻器通常因為容量足夠大，所以應用的范圍十分廣，這就導致對電網的諧波污染十分嚴重，而級聯式高壓變頻器實現高壓輸出的方式，是通過串聯多個低功率變頻單元，然后對其進行疊加，從而實現高壓輸出。這就讓二次繞組進行供電的各低功率變頻單元相互之間因為存在了一個相位差，從而讓級聯式高壓變頻器在輸入電壓時，達到多重化的效果，這種整流電路輸入的多重化效果，就能夠使普通高壓變頻器對電網產生的諧波污染問題得到有效解決。
1 級聯型變頻器工作原理
級聯式高壓變頻器在對低功率變頻單元進行供電前，需要移相變壓器降低對電網的電壓供應，然后把電壓供給低功率變頻單元，在對低功率變頻單元進行供電時，需要對位于變壓器里的二次繞組進行輸入隔離，而二次繞組彼此之間是不導電的。
級聯式高壓變頻器實現高壓輸出的方式，是通過串聯多個低功率變頻單元，然后對其進行疊加，從而實現高壓輸出，這就避免了大量的器件進行串聯，從而間接的解決了均壓問題。
而且級聯式高壓變頻器實現高壓輸出的方式讓其在對電壓進行輸入時，能夠根據需求進行多種功率輸入，這種對電壓進行多種輸入的方式，使得電網諧波污染問題得到了有效的解決。
2 載波移相控制算法
普通的高壓變頻器，當對電壓的輸出波動劇烈，即輸出時大時小時，電動機里的接線端子就會受到較為劇烈的影響，電動機里的二次繞組同樣如此，會使其上升沿或者下降沿趨勢較陡，從而導致過電壓、漏電流、電磁干擾、軸承電流等問題的出現。并且，如果輸出電壓的波動過大，還會使得PWM波形電壓這種和輸出電壓保持同步輸出的電壓產生一種共模現象。這種共模現象產生的電壓，會受到寄生電容的影響，從而產生一種軸電壓，而這種軸電壓會對加速電動機絕緣效果的喪失。
而級聯型變頻器卻可以有效的對這些影響進行消除，級聯型變頻器是通過多載波移相式控制算法運行的，在級聯型變頻器的每一相內，每一路三角載波，都會對應一級功率單元，相內的正弦調制波因為存在一些相位的區別，所以多載波算法根據相位的不同，又可以分為同相位調制算法和異相位調制算法。
同相位調制算法中的的等效載波頻率比異相位調制算法的更高，這是其最大的特色，而且同相位調制算法中每個低功率變頻單元對供電電壓的利用率更高，比異相位調制算法的利用率高了15%。比起異相位調制算法，同相位調制算法的諧波含量較低，造成的電網諧波污染更小。不過同相位調制算法無法對共模電壓進行完全的消除，但是和傳統的變頻器相比，同相位調制算法產生的共模電壓強度很低，對電動機的絕緣效果破壞很小，幾乎不會產生影響。同相位調制算法中，相位一樣的所有低功率變頻單元會和不同相位的三角載波一一對應，這就會導致在對電壓進行輸出時，各功率單元有各自不同的變化規律，輸出的波形也是SPWM這種普通的波形，所以要實現電壓值的調整，只需對脈沖的寬度進行調節即可。
功率單元對應的三角載波，雖然單個的頻率不是很高，但是組合在一起后，整體的系統等效波頻率卻并沒有受到影響，反而相對較高，而且低功率變頻單元的聯合使用，還可以對低次諧波污染進行有效的控制，并且在開關功率單元時造成的能量損耗問題，也能夠得到有效的解決。正弦調制波在三項控制中的相位不同，要事先調頻調壓的控制，只需要對正弦調制波的幅值和頻率進行改變即可。
3 FPGA算法和DSP算法
在對多載波算法進行實現的時候，需要對每個功率單元的SPWM控制信號進行要求，即1個功率單元，對應的控制信號為2路。例如，同一相位內的功率單元串聯了6個，那么這一相位總共需要的控制信號就是12路，而要實現三相同步輸出的話，那么就需要36路的控制信號。如同在現實的使用中，需要信息的采樣和通信保持同步，那么這種功能可以利用FPGA算法和DSP算法編制一個控制器來實現。FPGA算法和DSP算法在設計通信功能時，采用的是并行方式，DSP算法可以根據對地址的不同需求，來對FPGA算法里的隨機存儲單元進行選擇。在控制器的功能實現中，DSP算法的控制器完成了對采樣的計算功能和一些其它和計算相關的功能，而FPGA算法的控制器則完成了對控制信號的輸出功能。
4 結束語
級聯型高壓變頻器比起傳統的高壓變頻器，擁有輸出多樣化、諧波污染小和共模現象弱等方面的優勢，不論是從能源的節約角度出發還是設備的實用性角度出發，級聯型高壓變頻器都是電動機未來發展的方向，而作為級聯型高壓變頻器的核心算法，多載波控制算法還有很大的改進空間，所以在將會在未來很長的一段時間里，對多載波控制算法的持續研究，將會是相關研究人員的工作重點。
參考文獻
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高壓變頻范文3
關鍵詞：高壓變頻；自動控制；風機
0 前言
承德建龍特殊鋼有限公司燒結廠整粒除塵風機用于燒結成品系統除塵，風機傳動系統通過調節風機風門的開度來調節抽風量，電機恒速運行。當前控制方式下設備運行和維護費用較高，為克服上述弊端，公司實施高壓變頻節能改造，以便提高電機的使用壽命，實現降低電耗的目的。
1 概述
承德建龍特殊鋼有限公司燒結廠整粒除塵風機改造采用一拖一手動旁路柜的控制方案，見圖1（整粒除塵風機旁路柜一次回路圖）。
如圖1所示為避免變頻器輸出端反送電，在整粒除塵風機旁路柜中設置3個高壓隔離開關，隔離開關K2與隔離開關K3采用機械互鎖操動機構，實現機械互鎖。電機在變頻狀態運行時，高壓隔離開關K1、K2閉合，K3斷開；當電機工頻狀態運行時，高壓隔離開關K1、K2斷開，K3閉合，在工頻運行時變頻器與高壓系統中分離，方便設備調試及維護。
此次整粒除塵風機變頻器改造設置遠控盒、上位機和變頻柜三種控制方式。整粒除塵高壓電機的整定值及保護按原設計執行不做更改。改造時為防止出現拉弧現象，增加旁路與上級高壓斷路器DL的連鎖保護。
2 高壓變頻器對DCS接口信號定義
承德建龍特殊鋼有限公司高壓變頻器改造變頻器采用內置西門子S7-200PLC，數字量配置為16點入、16點出，可以根據實際需求進行輸入/輸出點的擴展。高壓變頻器端子定義如下：
高壓變頻器準備就緒信號：就緒信號為開關量常開觸點，閉合時表示變頻器具備啟機條件，等待啟動運行。
高壓變頻器啟/停信號：變頻器運行信號開關量常開觸點，變頻運行時閉合，變頻停止時斷開。
高壓變頻器控制狀態信號：外控控制狀態為常開點，節點閉合表示變頻器控制在遠程控制；本地控制狀態為常閉點，節點閉合時表示變頻器控制在本地控制。
高壓變頻器報警信號：當變頻器有異常時信號閉合。該信號是綜合報警信號包含給定信號斷線、變壓器超溫、控制電源掉電、單元故障等信息[1]。
高壓變頻器故障信號：當變頻器有故障時閉合輸出，切斷高壓回來。
高壓變頻器工頻旁路信號：信號閉合時電動機工頻旁路運行。
3 操作畫面設置及DCS提供給變頻器變量定義
操作畫面如圖2所示。變頻器畫面操作分為手調（設定頻率）、自調（設定壓力），可根據需要切換對應的按鈕進行切換點擊“手調”按鈕，按鈕顯示綠色，表明“手調”有效，在“頻率設定”窗口輸入目標頻率，頻率設定范圍為20～48Hz。“頻率反饋”窗口顯示電機的實際頻率。點擊“自調”按鈕，按鈕顯示綠色，表明“自調”有效，在“壓力設定”窗口輸入目標壓力（風機為出口壓力‘除塵風機為入口壓力）。“壓力反饋”窗口顯示對應的壓力實際值。
點擊上位機操作畫面電機，彈出風機啟停窗口，如圖3，變頻器啟/停指令：開關量接點，3秒脈沖閉合時有效，變頻器開始運行/停止。
急停操作：急停為自鎖型。風機急停后，急停按鈕閃爍，表示設備一直處于急停狀態，需再次點擊該按鈕取消急停狀態才能正常啟動風機，如圖4所示：
變頻器可提供1路4～20mA電流源輸入，其輸入可根據要求進行定義，可定義為給定頻率、給定轉速、壓力反饋等。同時在上位機操作畫面中增加了上述歷史趨勢曲線，為記錄風機的運行狀態提供依據。
4 結束語
整粒除塵風機高壓變頻系統改造運行至今，設備運轉情況良好，實踐證明高壓變頻控制系統在承德建龍整粒除塵的應用，節電效果顯著，運行穩定，減少了操作工人的勞動強度，在同行業有廣泛的應用前景。
參考文獻：
[1]王雪松，趙爭鳴.高壓變頻器在電力和冶金行業的應用現狀分析[J].電氣技術，2006（08）：44-48.
高壓變頻范文4
[關鍵詞]高壓 變頻 礦山節能
中圖分類號：F121 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）25-0303-01
隨著現代電力電子技術及計算機控制技術的迅猛發展，由新型器件如：IGBT、JGCT、SGCT、等構成的高壓變頻器已經獲得了廣泛應用，大功率傳動領域的節能需求得到了釋放。高壓變頻是指輸入電壓在3KV以上的大功率變頻器，主要電壓在3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等電壓等級的高壓大功率變頻器，由IGBT、JGCT、SGCT、等構成的高壓變頻器，性能優異，可以實現PWM逆變以及PWM整流。
1、高壓變頻技術的原理
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展，高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來，原來一直難以解決的高壓問題，近年來通過器件串聯或單元串聯得到了很好的解決。其應用的領域和范圍也越來越為廣范，這使得高效、合理地利用能源（尤其是電能）成為了可能。電機是國民經濟中主要的耗電大戶，高壓大功率電機更為突出，而這些設備大部分都有節能的潛力。大力發展高壓大功率變頻調速技術，將是時代賦予的一項神圣使命，而這一使命也將具有深遠的意義。
以前的高壓變頻器，由可控硅整流、可控硅逆變等器件構成，缺點很多，諧波大，對電網和電機都有影響。近年發展起來的一些新型器件改變了這一現狀，如？IGBT、IGCT、SGCT？等等。由它們構成的高壓變頻器，性能優異，可以實現？PWM？逆變，甚至是PWM？整流。不僅諧波小，功率因數也有很大程度的提高。高壓大功率變頻調速裝置被廣泛地應用于石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業的各種風機、水泵、壓縮機、軋鋼機等。
2、高壓提升變頻器系統結構
高壓提升變頻調速器采用最新型IGBT為主控器件，全數字化，彩色液晶觸摸屏控制，以高可靠性、易操作、高性能為設計目標的優質變頻調速器，采用先進的矢量控制變頻調速技術完成提升機的四象限運行，用于鼠籠式電機或繞線式轉子串電阻電機控制，即可用于新礦井安裝，也可用于老礦井改造。
高壓提升變頻器，采用若干個低壓逆變器功率單元串聯的方式實現直接高壓輸出，所用的6kv高壓提升變頻器，變壓器有18組付邊繞組，分為6個功率單元M相，三相共18個單元，采用36脈沖整流，輸入端的諧波成分滿足國標規定，高壓提升變頻器系統結構。
2.1 功率單元電路
每個功率單元結構上完全一致，可以互換，其主電路結構如圖2示，為基本的交-直-交雙向逆變電路，通過整流橋進行三相全橋方式整流，整流后的給濾波電容充電，確定母線電壓，通過對逆變塊B中的IGBT逆變橋進行正弦PWM控制實現單相逆變。當電機進入發電狀態后，逆變塊B中的二極管完成續流外，又起全波整流，使能量能夠轉移到濾波電容中，結果母線電壓升高，達到一定程度后，啟動逆變塊A，進行SPWM逆變，通過輸入電感，返回到移相變壓器的次極，通過變壓器將能量回饋到電網。
2.2 輸入側結構
輸入側由移相變壓器給每個單元供電，每個功率單元都承受電機電流、1/6的相電壓、1/18的輸出功率。18個單元在變壓器上都有自己獨立的三相輸入繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，目的是實現多重化，降低輸入電流的諧波成分。
2.3 控制單元
控制器核心由高速DSP和工控PC機協同運算來實現，精心設計的算法可以保證電機達到最優的運行性能。工控PC提供友好的全中文WINDOWS監控和操作界面，同時可以實現遠程監控和網絡化控制。控制器用于柜體內開關信號的邏輯處理，以及與現場各種操作信號和狀態信號的協調，增強了系統的靈活性。
光纖板通過光纖與功率單元傳遞數據信號，每塊光纖板控制一相的所有單元。光纖板周期性向單元發出脈寬調制（PWM）信號或工作模式。單元通過光纖接收其觸發指令和狀態信號，并在故障時向光纖板發出故障代碼信號。
信號板采集變頻器的輸出電壓、電流信號，并將模擬信號隔離、濾波和量程轉換。轉換后的信號用于變頻器控制、保護，以及提供給主控板數據采集。
主控板采用數字信號處理器（DSP），運用正弦空間矢量方式產生脈寬調制的三相電壓指令，實現對電機控制的所有功能。通過RS232通訊口與人機界面主控板進行交換數據，提供變頻器的狀態參數，并接受來人機界面主控板的參數設置。
3、主要結論
3.1 系統組成結構
①交直交控制結構簡單，系統設備較少，
②交直交控制系統采用普通鼠籠電機，電機沒有碳刷換向器，維護費用低，使用安全可靠，易于操作管理，具有安全保護功能，可實現電機的免維護運行。
③功率因數，交流變頻控制系統負載功率因數高，能耗低、傳動效率高。直流控制系統在低速運行時功率因數極低。
④交變頻系統安裝空間小。
3.2 調速方式比較
與直流控制相比，交直交控制為無級調速系統，恒轉矩控制，調速精度高，調速平滑穩定。
交直交控制使用的功率器件 IGBT 比直流調速控制（晶閘管）安全穩定可靠。直流調速隨負載增加速度隨之降低機械特性較弱。
3.3 性能比較
①低壓變頻技術
變頻器采用先進的功率單元串聯疊波技術、矢量控制技術、有源逆變能量回饋技術、可靠性高、性能優越、操作簡便。應用于需要四象限運行、需快速制動、動態響應快、低速運行轉矩大等。
②對電網造成的壓降非常小，幾乎是直流控制系統的五分之一。
3.4 節能及投資比較
①節能比較變頻采用四象限運行在負力運行時發電回饋電網而直流控制無法做到，可節能20%。
②交流高壓變頻控制投資487.26萬元，直流變頻控制投資420萬元。
3.5 技術的先進性
交流高壓變頻控制系統采用先進的功率單元串聯疊波技術、矢量控制技術、有源逆變能量回饋技術、可靠性高、性能優越，具有調速范圍寬，恒轉矩輸出，功率因數高、具有100%能量回饋、維修、操作簡便，對電網無污染等技術特點。適用于四象限運行、快速制動、動態響應快、低速運行轉矩大等的高精度場合。
交流高壓變頻控制系統具有啟動靜態恒轉矩啟動，啟動平穩，輸出轉矩大，調速精度高，動態響應快，四象限運行等優點，網絡化控制、操作可實現提升機的運程控制及診斷，可實現提升機的自動化控制。
高壓變頻范文5
【關鍵詞】變頻，諧振技術，高壓試驗，
中圖分類號：K826文獻標識碼： A
一、前言
變頻諧振高壓試驗裝置在越來越多的使用，也對各種高壓電實驗，各種電力試驗，越來越多的起到作用。越來越多的生產商，試驗單位都開始普及使用變頻諧振高壓試驗裝置來做變頻諧振高壓實驗。可是，變頻諧振高壓試驗裝置的廣泛使用，一定會有許許多多的問題，也會有許多需要解決的疑問，也需要簡單明了的技術介紹，操作實驗規范介紹。實驗結果的分析比對，也是需要注意的一些問題。變頻諧振高壓試驗裝置實驗時必須要能在遇到問題的時候，能快速解決。
二、變頻諧振高壓試驗裝置的應用
變頻諧振高壓試驗裝置在工廠整體組裝完成以后進行調整試驗，在試驗合格后，以運輸單元的方式運往現場安裝。運輸過程中的機械振動、撞擊等可能導致變頻諧振高壓試驗裝置原件或組裝件內緊固件松動或相對位移。安裝過程中，在聯結、密封等工藝處理方面存在失誤，導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷，空氣中懸浮的塵埃、導電微粒雜質和毛刺等在安裝現場又難以徹底清理，且難以檢查出來，將引發絕緣事故。由于試驗設備和條件所限，早期的變頻諧振高壓試驗裝置產品多數未進行嚴格的現場耐壓試驗。事故統計表明，雖然不能保證經過現場耐壓試驗的變頻諧振高壓試驗裝置不會在運行中發生絕緣事故，但是沒有進行現場交流耐試驗的變頻諧振高壓試驗裝置卻大都發生了事故，因此變頻諧振高壓試驗裝置必須進行現場耐壓試驗。
變頻諧振高壓試驗裝置的現場耐壓采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓的振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進行，交流耐壓試驗是變頻諧振高壓試驗裝置現場耐壓試驗中常見的方法，它能夠有效地檢查異常的電場結構(如電極損壞)。目前，由于試驗設備和條件所限，現場一般只作交流耐壓試驗。
1、試驗要求：
（一）變頻諧振高壓試驗裝置應完全安裝好，變頻諧振高壓試驗裝置氣體充氣到額定密度，已完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗。所有電流互感器二次繞組接地，電壓互感器二次繞組開路并接地。
（二）交流耐壓試驗前，應將下列設備與變頻諧振高壓試驗裝置隔離開來：高壓電纜和母線；電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器；避雷器和保護火花間隙。
（三）變頻諧振高壓試驗裝置的每一新安裝部位都應進行耐壓試驗，同時，對擴建部分進行耐壓試驗時，相鄰設備原有部分應斷電并接地。否則，對于突然擊穿會給原有設備帶來不良影響。
2、試驗電壓的加壓方法：
試驗電壓施加到每相導體和外殼之間，試驗時分相進行，其它非試相與外殼連接接地，從每相進出線套管進行加壓，試驗中應使變頻諧振高壓試驗裝置每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓盡可能在幾個部位施加。現場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，應作端流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值一致，若變頻諧振高壓試驗裝置整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。
3、交流耐壓試驗程序：
變頻諧振高壓試驗裝置現場交流耐壓試驗的第一階段是"老練凈化"，其目的是清除變頻諧振高壓試驗裝置內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。這些微粒可能是由于安裝時帶入而清理不凈，或是多次操作后產生的金屬碎屑，或是緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。"老練凈化"可使導電微粒移動到低電場區或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其起不到絕緣危害作用。"老練凈化"電壓值應低于電壓值，時間可取數分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結束后進行耐壓試驗，時間為1min。
三、變頻串聯諧振實驗技術的優點
變頻串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實現電容諧振，在被試品上獲得高電壓、大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法與潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
變頻串聯諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿。變頻串聯諧振工作在諧振狀態，當被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一。發生閃絡擊穿時，因失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅。其恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓斷開電源，所以適用于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗，如：GIS變電所、高壓交聯電力電纜、發電機、大型變壓器、隔離開關、互感器等。
四、變頻諧振技術在高壓試驗的結果
主要分為兩種結果：第一、如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規定的試驗電壓而無擊穿放電，才認為整個GIS通過試驗。其二在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等放電效應,以及耐壓試驗過程中進行的其它故障診斷技術提供的試驗結果進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：
施加規定的電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為試品合格，否則按下項進行。
設備解體，打開放電氣隔，仔細檢查絕緣情況。在采取必要的恢復措施后，方可進行下一次規定耐壓試驗。
五、變頻諧振高壓試驗裝置故障
若變頻諧振高壓試驗裝置分段后進行耐壓試驗的進出線間隔較多，而試驗過程中發生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監聽難以判斷故障發生的確切位置，且容易發生誤判斷而浪費人力、物力和對設備造成不必要的損害。若在現場采用以放電產生沖擊波而引起外殼振動波原理研制的故障定位器，就可以確定放電間隔。每次耐壓試驗前，將傳感器分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開關、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數量有限，使放電或擊穿發生未預報，則應根據監聽放電的情況，降壓斷電后移動傳感器，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。
六、結束語
變頻諧振技術在高壓試驗中的廣泛使用，也就代表著變頻諧振高壓試驗裝置運用于更多變頻諧振高壓試驗的前景是非常巨大的。有前景，就有發展的空間。就有一定的發展動力。變頻諧振技術在高壓試驗中能起到的作用一定會越來越大。給企業，給實驗室帶來更多的便利，這也是我們的期望。變頻諧振技術更加快速的發展，能間接的越多給我們的生活直接帶來更多有益的影響。當讓我們也必須給變頻諧振技術發展留更多的時間，相信變頻諧振技術的發展一定會再上新臺階。
參考文獻
[1]孫建寧,郭平.雷電沖擊裝置在GIS出廠試驗中的應用[J]. 科技資訊. 2011(19)
高壓變頻范文6
【關鍵詞】變頻器；故障；運行維護
某集團公司變頻器現狀
目前某集團公司下屬企業高壓變頻器主要運用在凝結水泵、一次風機、引/送風機和增壓風機等變頻調速系統中，個別企業還在循環水泵、灰渣泵上使用了變頻調速系統。目前變頻裝置均采用的是電壓源型功率單元串聯多電平型高壓變頻器，一般均具有工頻手動或自動旁路結構。實踐證明通過應用變頻調速系統，廠用系統可以在機組負荷變化情況下，優化調節各風機和水泵的出力，節能效果非常顯著，給各個發電廠帶來可觀的經濟效益。
1、變頻器故障情況調查
2013年3月，某集團公司對14家分子公司68家火電企業高壓變頻器故障情況進行了匯總分析。統計期內共計發生故障544次，其中功率單元引發故障246次，主板（含工控機）引發故障187次，參數設置不合適引發故障26次，環境影響引發故障21次，冷卻風機損壞引發故障18次，自帶UPS損壞引發故障16次，傳感器（互感器）損壞引發故障10次。
1.1變頻設備廠家總體情況
某集團公司所屬企業選配的變頻器廠家比較廣泛，統計范圍內共計有20家企業。國內品牌以北京利德華福、廣東明陽、北京合康億盛居多，國外（含合資）品牌主要為東方日立、羅賓康、東方凱奇和東芝三菱為主。較早投運的變頻設備為2001年，品牌主要為美國羅賓康和北京利德華福兩家企業。
1.2故障原因簡單分析
從各廠故障統計情況來看，高壓變頻器故障類型主要包括：功率單元損壞、主板（工控機）故障、UPS電源故障、霍爾傳感器故障、軟件參數設置與實際不符故障等。從統計的故障原因分類的統計結果看，最主要的問題是功率單元損壞，占47%。造成這一故障的主要原因為：一個方面是元件的質量問題，同時由于設備長期在高溫高負荷下運行，其電子元器件老化速度。
其次的一些問題主要有控制板的故障，基本上也可以歸結到產品的質量問題。主觀因素上，系統參數的設置問題也有出現，這類問題主要是軟件參數的設置值跟實際情況不符，導致啟動或運行中出現障礙或者軟件本身固有缺陷在運行中暴露出來導致故障。
因環境影響導致變頻器跳閘的事件有21次，主要為變頻器室制冷裝置故障沒有及時發現或變頻器室污染嚴重等原因，導致變頻器重故障跳閘。
2、變頻器運維管理存在的問題
2.1調速系統結構優化問題
為確保機組安全運行，輔機變頻器帶交流旁路結構是必備條件，尤其是機組重要輔助系統，如風機、電泵等，更應該具備交流旁路自動切換功能。目前部分電廠仍有一些重要變頻系統不具備這樣的功能，導致因變頻器故障造成機組多次非計劃停機。同時，當系統在變頻與工頻之間相互切換后其主閥門（擋板）開度應根據當時機組負荷量進行調節。調速系統的結構優化應該在系統設計階段就要充分考慮，在系統安裝調試階段應該進行相應功能的試驗與考核。
2.2變頻系統的交接預防性試驗問題
各電廠高壓電機變頻裝置安裝時，國家或電力部相關標準和規程尚未制定。變頻器本身的特殊性以及復雜性，相關規程以及培訓目前又不夠完善，因此各電廠對于高壓變頻器的試驗工作基本處于空白狀態。
變頻裝置在交接時，大部分電廠對移相變壓器、電纜等一次設備進行了絕緣檢查，按照規程要求完成了變壓器絕緣電阻測量、直阻測量、電纜絕緣電阻測量、耐壓等試驗。部分電廠要求廠家在現場對高壓變頻裝置進行了少部分的試驗，如控制回路雙電源切換試驗、連續運行試驗（72h試運），其余一些重要試驗如溫升試驗、頻率分辨率試驗、效率試驗、諧波測量、系統調試優化等均未進行。
在檢修階段，對變頻器柜內的功率單元板塊以及整流系統的檢修和預試工作目前各電廠均較少介入，變頻器廠家也未對產品進行持續的跟蹤與維護。變頻器過了質保期后廠家的維護是有償方式，而各電廠卻在年度計劃當中忽略了該項目。這是一個很值得提醒的重要問題。
3、對變頻器運維的建議
3.1各電廠應加強對變頻設備運行環境的關注。由于發電廠現場環境本身非常惡劣，高溫、高濕度、灰塵大是造成設備電子元件老化的罪魁禍首。可以考慮將變頻器單元密閉循環冷卻，增加除濕設備，將精密控制模塊和整流單元與移相變壓器、開關等一次設備分離布置，改善變頻系統運行環境。
3.2對于新投產變頻系統應加強設備性能檢測，如溫升考核、效率、諧波測量、啟動試運行調試等。變頻系統應針對不同的對象進行現場聯合調試，在移交運行前應達到其最優參數運行狀態。
3.3對于電廠關鍵設備，如風機，電泵等如采用變頻系統應設計交流自動切換旁路開關并定期進行切換試驗操作，確保變頻系統故障時可以迅速切換至交流供電狀態，保證機組安全運行。
3.4加強變頻器的定期維護與測試工作。加強變頻器維護人員的培訓力度，做好變頻器安裝調試的全過程跟蹤故障，保證變頻器維護人員能夠全面掌握變頻器的維護常識，必要時組織到廠家進行業務培訓。
3.5高度關注變頻器元件老化造成的故障頻發問題。變頻器中的控制單元中的電子元件壽命基本在10年左右，超期后將造成變頻器的故障發生率大幅升高。要做好變頻器的壽命評估，對于因元件老化導致故障頻發的變頻設備，應考慮升級改造，可以將移相變壓器、旁路單元等保留，節省資金。
3.6同一電廠盡量選擇同一品牌產品。在變頻器品牌確定時，盡量選擇同一品牌設備，便于備件儲備和維護質量的提高。
參考文獻
[1]仲明振，趙相賓.高壓變頻器應用手冊.機械工業出版社.2009.9.1版第254-325.
[2]徐海，施利春.編變頻器原理及應用.北京：清華大學出版社，2010.9.1
