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高壓測試系統(tǒng)的安全使用與故障分析

文檔作者：朱建春石小露文檔來源：蘇金通靈流體機(jī)械科技股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月13日
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【摘要】介紹了高壓測試系統(tǒng)以及高壓變頻器的原理，針對高壓變頻器使用過程中出現(xiàn)的問
題，提供了解決問題的方法。
【關(guān)鍵詞】變頻器測試安全制度
江蘇金通靈流體機(jī)械科技股份有限公司(南通226000) 朱建春石小露
一、前言
作為一家專業(yè)生產(chǎn)離心壓縮
機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)以及小型蒸汽輪機(jī)
的高新技術(shù)企業(yè)，為客戶提供持續(xù)
有效的流體機(jī)械領(lǐng)域產(chǎn)品是金通靈
的追求。一臺(tái)完美的產(chǎn)品不僅僅需
要精湛的加工及裝配技術(shù)，同時(shí)還
要經(jīng)過一系列的測試數(shù)據(jù)讓客戶認(rèn)
可。目前金通靈的動(dòng)力設(shè)備共有
900多臺(tái)，主要有加工設(shè)備、檢測
設(shè)備、測試設(shè)備等，主要是沈陽機(jī)
床集團(tuán)的數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床，
北一機(jī)床的數(shù)控龍門銑，德國哈默
的五軸加工中心，瑞士斯達(dá)拉格的
五軸加工中心以及德國申克的超速
試驗(yàn)臺(tái)，配備日本東芝變頻器的壓
縮機(jī)成套測試系統(tǒng)等。
=、4000kW壓縮機(jī)整
機(jī)變頻測試系統(tǒng)
由于鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等產(chǎn)品
都屬于產(chǎn)品作業(yè)線設(shè)備，故設(shè)備的
持續(xù)有效的運(yùn)行至關(guān)重要，產(chǎn)品的
出廠性能指標(biāo)測試變得重中之重，
否則勢必引起整條生產(chǎn)線的停產(chǎn)。
例如離心壓縮機(jī)產(chǎn)品，動(dòng)力來源于
電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)的品牌也各
不相同，主要有西門子、ABB、
湘潭電機(jī)、南陽防爆及上海電氣等
品牌。電動(dòng)機(jī)的功率范圍也較廣，
為100-4 000kW。金通靈的一套
4 000kW的壓縮機(jī)整機(jī)變頻測試系
統(tǒng)，主要由現(xiàn)場的測試平臺(tái)、中控
室控制系統(tǒng)、變頻器等組成。
現(xiàn)場控制方式：電腦控制屏
一控制室PLC一總線一現(xiàn)場PLC測
試柜一信號(hào)線一壓縮機(jī)PLC控制柜
(遠(yuǎn)程)；變頻器控制方式：電腦
控制屏一控制室PLC一總線一變頻
器。整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。
該測試系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著公司產(chǎn)品
出廠各項(xiàng)性能指標(biāo)的檢測任務(wù)。系
統(tǒng)主控采用了世界先進(jìn)的傳動(dòng)控制
變頻器整體結(jié)構(gòu)圖
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201 5午第9期、、、1、、．L·txjx【?1，
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萬方數(shù)據(jù)
技術(shù)及專用的DSP集成信號(hào)處理器
和可編程邏輯PLC控制器為核心技
術(shù)。由于系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中合理采用了
強(qiáng)弱電隔離、軟硬件濾波等多種措
施，提高了系統(tǒng)的可靠性及抗干擾
能力。DSP具有超大集成電路，采
集數(shù)據(jù)精確，運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，
并具有完善的監(jiān)測功能及保護(hù)功
能，在設(shè)計(jì)中采用了數(shù)字濾波、軟
硬件看門狗、軟件冗余、軟件陷阱
等多種手段，提高了系統(tǒng)的抗干擾
性能。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)具有功率
單元自動(dòng)旁路功能，如功率單元在
運(yùn)行中突然發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將自
動(dòng)快速旁路該單元，并迅速平衡其
它功率單元的輸出功率，系統(tǒng)負(fù)載
無需降額并不間斷繼續(xù)運(yùn)行，同
時(shí)系統(tǒng)將向遠(yuǎn)方及就地報(bào)警顯示某
單元故障情況，一切操作由系統(tǒng)自
動(dòng)完成，無需人為操作。
變頻器的內(nèi)部控制方式為無
傳感器矢量控制，是通過控制電流
和輸出轉(zhuǎn)矩來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，
而且是動(dòng)態(tài)的控制，響應(yīng)速度較
快。其控制原理為在運(yùn)行中根據(jù)
DCS給出的速度指令計(jì)算內(nèi)部的速
度給定值，并且時(shí)時(shí)檢測電機(jī)的速
度反饋。當(dāng)速度反饋低于速度給定
時(shí)，則加大電動(dòng)機(jī)電流和轉(zhuǎn)矩使
電動(dòng)機(jī)升速，當(dāng)速度反饋高于速
度給定時(shí)，則減小電動(dòng)機(jī)電流和
轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)減速。變頻器的外部
控制采用遠(yuǎn)方控制，即I圭tDCS控制
變頻器的運(yùn)行。DCS可以控制變頻
器的起動(dòng)、停止、調(diào)速等，變頻
器的起動(dòng)和停止I主tDCS輸出的干接
點(diǎn)來控制，速度調(diào)整由DCS輸出的
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4—20mA信號(hào)來調(diào)整，不論DCS的
控制是手動(dòng)還是自動(dòng)。變頻器輸出
速度反饋和電流反饋兩路模擬量信
號(hào)進(jìn)入DCS，用于對變頻器運(yùn)行狀
態(tài)的監(jiān)視。
三．動(dòng)力設(shè)備故障
目前，由于管理的到位，金通
靈的動(dòng)力設(shè)備整體運(yùn)行情況較好，
但過去也出現(xiàn)過一些故障，影響了
整套測試系統(tǒng)。由于測試現(xiàn)場的復(fù)
雜性，曾出現(xiàn)過變頻器的光纖通訊
板、變頻器主板以及現(xiàn)場測試控制
臺(tái)內(nèi)ET200的分布式10端口全部損
壞現(xiàn)象，且由于控制的復(fù)雜性，故
障診斷周期也較長，嚴(yán)重影響了公
司產(chǎn)品的測試工作，且該高壓變頻
器采用的是進(jìn)口品牌，故維修的周
期以及費(fèi)用也非常高昂的，控制板
的費(fèi)用高達(dá)10多萬元，加上現(xiàn)場的
部件損失以及停工損失等，總損失
高達(dá)60萬元。為了避免此次事故的
再次發(fā)生，公司成立了調(diào)查分析小
組，對此次故障進(jìn)行分析調(diào)查。根
據(jù)此次損壞部件的共同點(diǎn)都是弱電
端口損壞，懷疑弱電部分竄入了高
壓，導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)弱電的故障。
此次故障的發(fā)生，提醒了我們在關(guān)
注強(qiáng)電安全的同時(shí)也要關(guān)注弱電安
全，一不留神也是引發(fā)重大的安全
生產(chǎn)事故。
四．動(dòng)力設(shè)備日常維護(hù)
金通靈的動(dòng)力源主要來源于
電能，如何保證動(dòng)力設(shè)備的安全可
靠運(yùn)行是設(shè)備部門的主要工作。為
此設(shè)備部門制定了一整套的日常點(diǎn)
檢、安全檢查及維修維護(hù)制定。
主要內(nèi)容如下：
1)建立每臺(tái)設(shè)備的性能指標(biāo)
檢查和定期檢查制度，逐步采用設(shè)
備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障
苗頭和設(shè)備缺陷并加以處理或修
理。
2)建立完善的日常維護(hù)制
度、計(jì)劃檢修制度，切實(shí)執(zhí)行設(shè)備
檢修計(jì)劃，保證動(dòng)力設(shè)備處于完好
的狀態(tài)。
3)根據(jù)公司有關(guān)規(guī)程、法規(guī)
制定各種安全檢查、質(zhì)量檢驗(yàn)、環(huán)
境監(jiān)控等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以作為對動(dòng)力
設(shè)備及動(dòng)力管線進(jìn)行檢查的依據(jù)。
4)建立完善的技術(shù)資料的收
集、整理、保管及借閱制度，為對
動(dòng)力設(shè)備及管線進(jìn)行檢查和維護(hù)修
理提供必要的技術(shù)資料。
5)配備足夠的、先進(jìn)適用的
檢測試驗(yàn)器具和儀器，保證檢查和
監(jiān)測時(shí)使用，并定期到相關(guān)部門進(jìn)
行性能檢查。
動(dòng)力設(shè)備的可靠運(yùn)行是企業(yè)安
全生產(chǎn)的根本，安全生產(chǎn)是企業(yè)可
持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，習(xí)近平總書記指
出： “人命關(guān)天，發(fā)展絕不能以犧
牲人的生命為代價(jià)。這必須作為一
條不可逾越的紅線?！?“紅線”已
成為安全生產(chǎn)的底線、警戒線和生
命線，必須高度警惕，嚴(yán)密堅(jiān)守。
作為一名設(shè)備工作者，任何工作必
須在安全的前提下進(jìn)行，必須要有
紅線意識(shí)和底線思維。GM
(收稿日期：2015／06／17)

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