为易坏小功率变频器加装 “输入电抗器”(转)
为易坏小功率变频器加装 “输入电抗器”
一工厂有一台5.5kW潜水泵,为便于水量调节和节能运行,电工提出用一台变频器来拖动潜水泵。
这笔业务被朋友老张接下了。保险起见,老张选用了功率为7.5kW的某品版变频器。该品版变频器,在塑料、化工、木材加工等各行业,安装了不少,基本上没出过什么问题,质量上应该说还可以,老张对此还是哑巴吃地瓜——肚里有薯(数)的。
变频器控制箱安装在锅炉房内,电源由车间配电盘引入,测量了一下,三相电压的平衡度很好,电压值基本上在380V±5%以内,难得这么标准。试运行了一下,生产用水,变频器不需要调到全速,约在30Hz左右,工作电流在变频器额定电流的一半左右,这个运行情况,让老张很是放心,变频器长期安全运行,肯定没有什么问题!
运行到三天头上,工厂电工给老张打电话:快过来看一下,变频器停了,操作面板不亮了,好像是不通电了。老张觉得诧异,到现场一看,可不嘛,真就这样了。许是这台变频器质量不好吧,好张也没有多想,又从变频器供应商处发了一台7.5kW变频器,起快给换上,将坏掉的变频器拆了回来。准备发给供应商维修。
这次是运行了{yt}半,老张又接到工厂电工电话,还是上次一样的故障,要老张现场处理。老张火上来了,这是什么破变频器,要砸我的牌子啊。先打电话,将供应商训了一通,意为因你们的变频器质量问题,把我害苦了,把客户都惹脑了。没办法,这个牌子的不敢再用了,换另一个牌子的变频器吧。又换了另一个牌子的变频器,到现场给装上,又测了一下运行电压和电流,和{dy}次安装试运行时一样,水泵和现场供电都没什么问题,老张想,可能为那一批生产的变频器质量有缺陷。换了另一个牌子的变频器,应该是没有问题了。
嘿,谁知道,老张回到自己的店里,大概不到两个小时,屁股还没有坐热呢,电话铃声又响了,一看是工厂电工的号码,老张心里就咯噔一下,心想不会是才换上的变频器,又坏掉了吧。硬着头皮接了电话,事情真的是外甥打灯笼——照舅(旧)!变频器又坏掉了。因为这事,先是由工厂老板将电工训了一通,电工觉得冤枉,又将这通训斥转移到老张头上。老张也懵住了:真就成了怪事了,变频器实在不该坏的呀!
老张将三只坏掉的变频器,重又检查了一番,想找出坏掉的原因。其中两台测量R和P1(外接制动电阻端)端都不通了,说明整流回路开路,有可能是充电电阻坏掉了,这两台变频器恰是两个牌子的,因而不可能赶巧了都在这个地方质量不过关。另一台变频器,测量为R、S之间已经短路,显然整流模块已经坏掉,但测量三台变频器的逆变模块,都还是好的。三台变频器的损坏,都表现为受电源冲击而损坏,不像是负载方面的原因所引起。而现场的三相供电电压和输入电流都没有什么问题呀,老张安装调试变频器,也有个三、四年头了,这种挠头的问题还是头一次碰到。
情急之下,老张打电话,询问另一位朋友电工老李,问是怎么回事。老李说,这事简单,找一只三相输入电抗器接在变频器供电端子前,事情就解决了。
到底是什么原因坏掉呢?老张问。
老李正吃着饭呢,也顾不得吃了,放下筷子,在电话里给老张解释道:不是变频器本身质量的问题,是电源方面的原因造成。原因大概有以下三个方面:1、供水用的潜水泵,并不是下班和其它机器一起停掉,下班后继续提供职工洗浴用水。这一来,工厂一台630kVA的变压器,单独为一台7.5kW变频器供电,电源和负载之间的容量差异近乎百倍!变频器输入电流中谐波分量太大,形成过大的整流浪涌电流,使整流模块难以承受而损坏,当然在启动过程中,此浪涌电流同样使充电电阻难以承受,而断掉;2、供电电源引自车间配电盘,车间配电盘可能并联有电容补偿柜,当百kW以上大功率电机起停时,起动电流的变化和电容补偿柜电容的投切电流,在电网中形成有害的尖峰电压和浪涌电流,同样,对变频器带来输入冲击;3、同一供电线路上,可能安装有大功率变频器或软起动器,直流调速器等,整流器的形成的非线性整流电流,使电网侧波形严重畸变,电网中的有害谐波成分剧增。我们供电的电压、电流波形,早已经不是标准正弦波了,电网的污染已经非常严重了,我们的电网快要坏掉了呀。
老李的电话中的话语变得有些忧心忡忡起来。
老张截住了老李的话头:先不要杞人忧天!我手头没有现成的三相电抗器,现订做来不及,工厂很急,供水不能中断,还有别的法子没有,搞不好,我真是要砸锅了!
老李说:我以前碰到这种情况,用旧电容补偿柜中的XD1系列扼流圈,作电抗器使用,也可起到同样的效果,能解决问题。扼流圈串入电容的供电回路,有抑制浪涌电流的效果。以前电网比较纯净,做的电容补偿柜,电容都要串入扼流圈的;现在电网污染严重了,电容补偿柜中倒彻底省掉了扼流圈,也不知人们是怎么想的。省掉扼流圈,不只对电网不利,流入电容器的浪涌电流,也会导致电容发热,容易引起鼓顶和喷液呀。
老张赶紧打电话,询问正泰、德力西、精益电器等低压电器供应商,但诚如电工老李所言,因做电容补偿柜的,都已省掉了对扼流圈的安装,他们也已经好几年,不时这种货了,据说有的厂家,也停止了对XD1扼流圈的生产。
老张一个电话,又打到老李那儿:快想办法!快想办法!买不到扼流圈,此事解决不好,我不会放过你的!
老李气得笑了:好啊,倒讹上我了。连饭都让我吃不安生,总得让我先吃完饭再想办法吧。
老张说:赶快想,有了办法我请客。
老李也替老张着急,边吃饭边想办法。眼光无意中落到身边一个柜子上的一只电流互感器上,一拍大腿:着哇。
老李给老张打去了电话:这个东西你手头肯定有,电流互感器。无论大小,额定电流都是5A的。变比小的,50/5的,绕线匝数多一些,抑制流涌电流和平滑滤波效果好一些,但可能电压降大一点,变比大些,如250/5,绕线匝数少一点,平波效果差一点,但电压降也小一点。据变频器的额定电流,每相应并联配用三只;但据现在运行情况,电流在7A左右,也可用两只并联运行啊。这个东西,应该比XD1扼流圈效果好得多啊。电感量要大一些嘛。
加入由电流互感器制作的“输入电抗器”以后,因流过电感的电流不能突变,使变频器的输入电流变得平稳,电感有通低频阻高频的特性(通直隔交),对电网侧谐波、尖峰电压有较好的抑制作用,这样一来,变频器的运行就安全得多了。
其实,变频器说明书中的配线图上,往往都有加装输入电抗器这一环节的,但如同现在的电容补偿柜都省掉了扼流圈一样,我们在安装中也往往将输入电抗器省掉了。唉,卖的想省一点,多卖钱,买的又不想多出钱,相应的配置越来越简化了啊。
老李在感慨中,结束了通话。
老张赶紧在自己的店里搜罗电流互感器,在近期回收的一个旧配电柜中,正好有150/5的六只电流互感器,两只并联,做成了一个“电抗器”,串入到变频器的供电回路中。
改装完毕,变频器投入运行,最初几天,老张心里还是有一点不踏实,慢慢地时间长了,老张把这事就给忘了。半年后,老张想起来这件事,给工厂电工去了个电话,问起变频器运行的情况,电工回答,一直运行很正常。
现在你知道了吧?变频器损坏,是你电网有问题,不关我变频器的事啊。是我帮你把这事解决掉了,你还欠我一顿酒啊。老张在电话里回应了一句,算是给自己找回了面子。
电流互感器的功能和作用!
电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
安在开关柜内,是为了要接电流表之类的仪表和继电保护用。
每个仪表不可能接在实际值很大的导线或母线上,所以要通过互感器将其转换为数值较小的二次值,在通过变比来反映一次的实际值。
电流互感器工作原理、等值电路与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,与电流互感器副边负载无关。电流互感器运行时,副边不允许开路。因为在这种情况下,原边电流均成为励磁电流,将导致磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身及设备安全。因此,电流互感器副边回路中不允许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆卸电流表及继电器等设备。
电流互感器的特点是:
(1)一次线圈串联在电路中,并且匝数很少,因此,一次线圈中的电流xx取决于被测电路的负荷电流.而与二次电流无关;(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。
电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比:kn=I1n/I2n
因为一次线圈额定电流I1n己标准化,二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。
电流互感器的作用就是用于测量比较大的电流。