变频器和电机的距离确定电缆和布线方法.docx

变频器和电机的距离确定电缆和布线方法变频器和电机的距离确定电缆和布线方法 编辑:电气自动化技术 .变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 . 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 .电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 . 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆或遵从变频器的用户手册。 . 动力电缆选用屏蔽的三芯电缆会缩短布线的距离 5-3变频器的接地 变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。 5-4变频器接线规范 信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。 1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短，同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 2) 为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。 六 变频器的维修 6-1日常的维护与检查 1)逆变器应定期清洁保养，勿沾染灰尘，确保机器寿命。 (2)清洁时最好将逆变器关闭，并关闭所有电力开关。 (3)清洁时请用软布轻试，切勿使用磨砂作为清洁剂。 (4)应定期检查各连接线，并防止碰撞或松动、潮湿。 (5)逆变器散热通风孔，请保持通畅，应定期检查进出风口是否有异物堵塞。 (6)请不要自行打开机盖检修。 6-2 故障处理与恢复运行(以车载逆变器最常见的故障及处理方法为例) 1.逆变器绿色指示灯不亮，外接电器不工作。 原因a:电瓶输出不正常，检查电瓶输出电压，不在正常范围时充电或更换电瓶。 b:正负极接反，接反时逆变器有可能损坏，需维修。 c:输入端接触不良，可重接连接。 2.逆变器红色指示亮，外接电器不工作。 原因 1.过载，不要外接功率大于逆变器标示功率的电器。 2.输入电压太低，还伴有报警声，为电瓶充电、发动汽车或是更换大空量电瓶。 3.输入电压太高，检测输入电压，不可高于15V，正常应为12V。 4.温度太高，还伴有报警声，关闭逆变器，冷却20分钟，将逆变器放于通风处，避免阳光直射。 3.逆变器输出电压过高或过低。 原因1.普通电表误差，应该用具有“真有效值”档的万用表测量非正弦波逆变器输出电压，其它电表测的数值会偏差很大。 中低压变频器的安装与调试 编辑:电气自动化技术 1 2 引言 随着变频器在工业生产中的日益普及，变频器作为一种调速节能的产品，已日益受到工矿企业的重视，成为工业生产及生活中不可或缺的工具。在石油、化工、建材、电力、矿山、塑料、冶金、水利等关系国计民生的各行业，变频器正发挥着强大的作用。据统计，在当前及今后的几年，变频器将以10%15%的销售速度增长，即每年大约为500900万kw，各种功率等级、各种性能、各种用途的变频器都将为用户使用。所以如何让用户用好变频器，真正发挥变频器在调速方便、节能及提高生产工艺方面的优势，作为变频器的生产厂家，是首先应考虑的问题。 3 本文以风光牌变频器在用户当中的使用为例，结合笔者在用户安装调试过程中所遇到的一些问题，粗略的谈一下变频器的安装与调试问题，以供广大的变频器用户在使用时参考。 2 变频器的安装及使用条件 正象其他的电器设备或装置一样，变频器作为一种电力电子设备，同样有其严格的使用条件和应用场合，任何违反产品使用规范的安装及使用，都将是非法的，不可避免的会带来设备及人、财、物的损失。 2.1 变频器的使用环境及注意事项 2.1.1 变频器要求的工作环境 (1)工作环境温度10+40，工作环境的变化应不大于±5h。 (2)相对湿度:空气的最大相对湿度不超过90%，每小时相对湿度的变化率不超过5%且不得出现凝露。 (3)运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。 (4)变频器安装地点所允许的振动条件: 振动频率10150hz，振动加速度不大于5m/s2，当变频器由于安装台基振动可能产生共振时，应对变频器采取减振措施，以避开共振频率。 (5)交流输入电源 电压持续波动不超过±20%。 频率波动不超过±2%，频率变化每秒不超过±1%。 三相电压的不平衡度:负序分量不超过正序分量的5%; 电源谐波成分:电压相对谐波含量的均方根值不超过10%。 (6)海拔高度:不超过1000m。 2.1.2 注意事项 (1)非专业人员不可开盖开柜门使用或检测; (2)变频器出厂前已作过耐压试验，用户不可也没有必要再对变频器进行耐压试验; (3)电动机上不可并接改善功率因数用的大电容; (4)外壳可靠接地; (5)不可将三相输入改成两相输入，否则会出现缺相保护; (6)低频运行时要考虑电动机自带风扇效果，润滑效果情况，高频运行时要考虑轴承的承受能力。 这些阐述了变频器安装的最基本的规则。要深刻理解和熟悉这些规则。 2.2 安装前的准备工作 要安装好一台变频器，使它能正常的运行，达到技术及工艺要求，除了满足上述基本规则外，还应注意以下几点: (1)安装前首先要熟悉和掌握生产工艺及技术要求，弄清楚其负载状况，了解变频器在系统中的作用和地位，是要求节能，还是改进生产工艺，还是二者兼之。某些场合并没有节能空间，而硬要求变频器节能，这是不妥当的。 (2)变频器带的负载从电气方面而言首先是电机，因此安装前首先要对现场的电机有比较清楚的理解，包括额定电压、额定电流、电机极数、额定功率等，安装的变频器必须与之相匹配，有些特殊场合，如负荷较重、海拔超过1000m(即超过标准海拔高度)、煤矿提升机变频器等，变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级，一般不允许变频器比负载电机功率等级低，以免变频器超负荷运行而带不动或经常过载保护，造成不必要的麻烦。 (3)电机的电气绝缘安装前必须进行检测。绝缘不好的电机不能安装变频器。因为变频器虽然设有短路保护，但瞬间的接地也可能造成某些变频器的损坏。 (4)安装前应仔细阅读变频器的使用说明书，结合现场工艺要设置哪几个参数，参数的设置方法等，要熟练掌握。 (5)对于某些场合，特别是要求自动控制的而需要附属配件的，如供水用的压力表、传感器、压力变送器及一些配套设施，如pid调节仪、温控仪、定时钟等，有些还需要远控装置，也要熟练掌握。以期能快速的安装、调试到位。 (6)要严格按照变频器的使用说明书进行配线，包括主线和控制线，某些情况只能高于说明书要求的规格而不能低于。需要压接接线鼻的地方，要严格按要求压接，规格和工艺要符合标准。 (7)在现代工业控制比较复杂的情况下，还要考虑电磁兼容性问题，要考虑变频器的干扰与抗干扰，必要时加装电磁滤波装置。有些场合电机距离变频器可能较远，要考虑加装输出电抗器及滤波器。 (8)对于位能负载，如煤矿主井绞车、提升机、电梯类，由于存在再生发电状态，要考虑加装制动单元和配套的制动电阻，防止变频器过压保护或损坏。 以上这些问题都是我们在安装变频器之前要了解和掌握的，不熟悉这些内容，就可能造成变频器的安装或调试不顺利或根本不成功，造成设备损坏或不能正常使用，这是我们要切记的。 3 中压变频器的安装与调试 这里所说的中压变频器，是指电压等级从750v2300v的变频器，分为两个电压级别，1140v和2300v两种类型的变频器。这种类型的变频器负载一般都是油田上用的潜油电泵，1140v的还有用于抽油机的。我们简要说一下安装调试方法。 3.1 安装步骤 (1)接控制线 确认原工频工作时的工作状态,首先要了解潜油电泵的工作过程。 潜油电泵是一种深置于井下1000m3000m的电泵，由于电缆线较长，地面上的供电设备要能补偿这部分电缆损耗，因此原工频装置要提供比电机额定电压高出100300v的供电电压。 电泵及电缆都是高温、高压的设备，在安装前都要进行绝缘测试。用2500v的兆欧表测试，绝缘电阻不应低于50m。 要检测原来的工频供电的电压及工作电流，以便调试时参考。 由于油田上潜油电泵下泵的深度不同，潜油电泵供电的电压就有所不同。因此对应于同一电压等级的变频器而言，就有不同的电压输入，变频器的控制电压就有所不同。为了解决这一问题，笔者在变频器内部安装了一个变压器，对应于不同的电压输入，电压输出都是一样的。对于这类变频器，其输出都只有220v、110v、380v三组电压。220v是给控制电路供电的，110v是给电机保护仪供电的，380v是给电压表供电的。其控制接线如图2示。 图1 控制原理图 图2 变压器抽头图 因此要根据原来的供电电压选择合适的控制电源接线端子，将原出厂时空出的两根接线或接在电压最高端(出厂时按最高电压试验)的两根线接在原电压等级的端子上，因有两个变压器，都要进行改接。如图3示。 图3 控制端子接线图 (2)接主线 按配线规格，将电源线接在变频器的三相输入(或标记r、)端子上，电机线接在变频器的三相输出(或标记u、v、w)端子上，地线接在变频器上标有“”的端子上。并将相应的罗栓拧紧。 3.2 调试 (1)将柜门上的隔离开关拉下，并将柜门上的“变频启动”按扭旋开，使其呈断开状态。提示送电后，用mf47型或500型万用表的高压挡“2500v”档测量三相输入电压(一定注意安全)，应在规定的范围内，并三相相互平衡，若不正确，应停电检查供电电源。 (2)电源正常后，合上隔离开关闸刀，用万用表检测控制电源的220v电压(测量里面的接线插盒即可)是否在规定的范围内，按其±20%的波动，应在220v±20v范围内，若超出此范围，应拉下高压隔离开关的闸刀，调整控制变压器的接头，直至满足要求为止。 (3)用一个单相插头取一根线接在控制端子排的“c”端子上，另一头的两相插在接线盒上(老机型一根线接在“c”上，另一根线接在“d”上)，合上隔离开关闸刀，变频器应能送上控制电，面板上显示“43.21”过几秒钟“pro”灯亮(新机型)，或只有“pro”灯亮(老机型)，若不显示可将插头反过来重新插一下即可。 (4)面板显示正常后，可检查变频器的控制功能是否正常。用万用表检测延时可控硅两端的电压(即延时电阻上的电压)，应在1.00左右。将变频器的“开停机”开关打在“开机”位置，变频器应能开机，调节“频率调节”旋扭，变频器频率应从“2.00”升至“50.00”。用万用表测量变频器的三相输出端子(这时应从变频器一侧测量，因柜子并没有接通主电，变频器的主接触器没有吸合)，三相电压应相互平衡，对中线也应相互平衡。电压大致是2300v等级的三相电压为15v左右，对中线为10v左右;1140v等级的三相电压为9v左右，对中线为5v左右。若不平衡，应检查柜子在运输过程中有无掉线或其他问题，直至电压完全平衡为止。 (5)运行参数的设定。这包括变频器参数和电机保护仪参数的设定两步。 变频器参数的设定。因变频器出厂时一般是按2300v/125kw或1140v/75kw而设计的，因此应根据现场负载的要求重新设定，包括额定电流、过载保护电流，其他参数一般不需要修改。 电机保护仪的参数设定。电机保护仪的参数包括欠载电流、过载电流、欠压设定、过压设定等。这里说明一下。因潜油电泵是深置于油井下油层里的电泵，在运行中靠油的循环来散热。一旦井供液不足，电机将脱离油层运转，电机将干转，这样就很容易烧毁电泵。因此应设定欠载保护，当运行电流低于额定电流的80%时，就停止电机的运行，起到保护电机的作用。 参数的设定方法可参照相应的说明书进行，主要有两种，bk-3型和bkj1型。 bk3型的方法是:在显示器显示“”(刚送电或按四次“上档”键)时，可对参数值进行修改。根据需要的数值，按相应的数字键，再按“上档”或“下档”键，最后按相应的功能键，即可完成参数值的修改。 bkji形的方法是:在就绪画面(刚送电或按四次“上档”键)状态下，按一次“上档”键，再按一次“整定值”键，屏幕显示整定值操作画面。画面上有光标闪烁，在光标闪烁位置可输入相应的数据。按“移动”键，光标可上下移动，屏幕右上角的箭头(“”或“”)指出当前的移动方向。按“上档”、“方向”键可以改变箭头的方向。输入完毕后，应按四次“上挡”键保存修改结果。如图、5所示。 图4 就绪画面 图5 整定值操作界面 有些井可能本身供液不足，需要降低频率运行，因此可根据具体情况，在泵运行起来后，再根据实际运行电流重新设定参数。 (6)带载运行 参数设定好后，就可将插盒上的插头拔下，并将外接的“”(或者“c”、“d”两点)点上的线拆掉，就可以带载运行了。