邓博辉 李涛 袁令松 孙文勇
天津市大港油田公司
摘要：作为企业而言，提质增效的主要方法之一就是开源节流，即在确保安全生产的前提下，尽可能地使用最少的生产资本获取尽可能多的利润。对于高压变频器而言，则可具体表述为“最大限度降低设备日常检修维护成本的基础上，确保能够保持较长时间安全、稳定、可靠的运行状态，减少发生故障的潜在可能，延长服役的时间，不断为企业增长利润提供源源不断的支持和保障”。这种需求的诞生延伸出了一个新的课题，即如何通过改进，使得变频器在可靠运行方面有所提升，这也成为企业关注和探索的领域之一。
关键词：变频器；结构改进；运维方式优化
引言
虽然目前对变频器各类故障处理、在线监测、容错控制等有诸多研宄，但基于实际工作，利用可靠性分析工作等理论对工作加以指导，系统全面地处置变频器各类故障的研究较少。本文将在深入学习可靠性分析理论基础上，借鉴使用QC小组活动中经常使用的一些分析方法，以解决实际工作中遇到的实际问题为目的，阐述如何通过优化变频器运行维护的方式以及对部分结构进行改进的方式，以较少的成本投入实现改善变频器可靠稳定运行方面性能的目的。
1 通过运维方式优化提高可靠性
1.1 解决功率单元故障
一是建立风机寿命台账，按照使用寿命为４年，制定滚动更换计划，利用变频器停运机会，对超过寿命周期的冷却风机进行更换，以保证所有冷却风机都能够保持良好的运行状态。二是联系变频器生产厂家对变频器控制逻辑进行改进，修改为只有当功率单元柜有２个以上冷却风机同时发生故障或移相变压器柜有１个以上冷却风机同时发生故障时，才能触发变频器跳闸指令，其它情况如功率单元柜有２个及以下冷却风机发生故障或移相变压器柜有１个冷却风机发生故障时，功率单元的温度或者移相变压器的温度达不到跳闸触发值时，仅发出报警信号不发出跳闸指令。为了更加及时发现冷却风机存在的问题，一旦冷却风机发生故障，在集控室将同步接收到故障信号，并且在显示器上显示故障信息，如果仅有一台冷却风机发生故障，则只发出报警信号，不发出跳闸信号。三是强化巡检效果，一旦发现冷却风机发出异音或者变频器内部有异常声音，视具体情况决定立即停运设备进行处理或者设备停运时第一时间组织进行检查处理
1.2 解决控制系统故障
针对UPS故障问题，需要不断建立完善UPS电源台账，对使用时间超过三年的UPS电源进行更换。在变频器停运时，要停运两路控制电源，检查变频器显示画面是否异常，测试UPS电源性能完好，确保UPS电源始终保持良好备用状态。
在日常检查中，强化对空气开关、接触器等元器件的检查，发现异常及时进行更换，避免硬件问题导致系统故障。但功率单元控制驱动板故障问题，由于元器件均集成在一块控制驱动板上，目前采用的方法是更换功率单元控制驱动板。现场处置时为了节省时间，可以直接更换备用功率单元。
由于此类故障暂无法通过检查等手段进行预防，只能通过总结故障现象以及解决方法，以最快速度恢复变频器正常工作状态，减少因变频器停运造成的损失。如何减少此类故障的发生，成为在今后工作中需要探索和努力的方向之一。
1.3 解决变频器受潮引发的故障
加强日常巡查，一旦发现变频器室有漏雨漏水，电缆等孔洞封堵不严等情况，及时加以解决，避免变频器受潮。有时候设备会由于各种原因长期备用或者在机组进行大小修时，变频器停运时间较长，对于类似的情况可以利用空调的除湿模式对室内空气进行除湿，以减少气态水分含量。一般而言，需要至少保持一台空调运行以保证室内湿度在65%RH以下，防止产生凝露。
2 通过结构改进提高可靠性
2.1 解决功率单元故障
为进一步加强对功率单元温度的实时监控，对功率单元温度保护逻辑进行改进，当２个及以下功率单元温度超过75℃时发出报警信号但并不发出跳闸指令、有３个及以上功率单元温度超过75℃时方可发出跳闸信号。按照原本的设计，在集中控制室的分布式控制系统显示端，设备所发出的报警信息只在操作界面才能够显示，日常工作中除非打开此操作界面，否则不容易发现有此类信息。我们将此类信号引入集中控制部分，并且在光字牌处设置相应显示位置，一旦出现异常情况，将在专用的报警界面显示，实现了变频器有异常情况发生时，能够第一时间发现。
2.2 解决控制系统故障
对塑料插头与光纤导线之间压接不牢固问题，一方面要加强变频器的光纤插头检查，确保光纤导线与插头压接牢固，另一方面，对插头与光纤导线的连接方式进行改进，可以采用螺纹紧固方式，使得接头连接不易松动，进一步保证通讯长时间保持畅通状态。
2.3 解决变频器受潮引发的故障
为解决固定分压电阻的两块板之间有水分而导致测量阻值减小的问题，拆掉一段的固定螺丝，改为仅用一端进行固定的方式，相当于断开了由于板间有水分所形成的等效电阻与分压电阻之间的联系，无法构成闭合回路，即使板间再次出现水分，也不会对电压测量造成影响。
2.4 解决其他类型问题
电缆接头因工艺质量存在瑕疵，长期发热进而引发熔断的情况，由于此种隐患较为隐蔽，需要认真对每一处接头进行检查，如果发现发热倾向，要立即对接头处进行处理。有条件的可以采用硬质铜排替代电缆的方式，可以进一步提高连接的可靠性。
3 结束语
本文所提出一些具体的方案措施，虽然从实际效果来看具有一定的可行性和推广价值，但更多地是基于现有条件，通过改变运维方式，或者对结构以低成本方式进行小改进小改造，存在一定的局限性，而且也不一定是最佳的解决方案，存在“治标不治本”的可能性，因此在方案的具体论证上还需要继续研究。
参考文献：
[1]车挺.变频器的故障分析及日常维护措施[J].化工管理,2019,532(25):144-150.
[2]胡刚,吕卿.PLC-变频器控制系统典型故障分析[J].交通标准化,2011,251|(16):83-86.