空分内压缩变频氧泵频繁跳车的一次故障诊断的策略分析

再可靠的空分装置也难免会有故障发生的时候,一旦发生故障,作为专业工程师通过第一时间记录的信息,诊断、分析故障,找出故障原因,进而解决故障,最快时间恢复空分装置的生产,把损失降到最低,是唯一可选择的最佳办法。 1 故障的出现 2015年1月20日15时56分,液氧内
论文写作指导请加QQ 303745568

 再可靠的空分装置也难免会有故障发生的时候,一旦发生故障,作为专业工程师通过第一时间记录的信息,诊断、分析故障,找出故障原因,进而解决故障,最快时间恢复空分装置的生产,把损失降到最低,是唯一可选择的最佳办法。
  1 故障的出现
  2015年1月20日15时56分,液氧内压缩泵A在备用状态下跳车。经查,跳车动作是变频器柜的缺相保护引发的。检查当时和之前的DCS记录,确定这台泵是2015年1月20日14时50分起动的,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。从20日15时26分起出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到20.0 kW后就回到10.5 kW,没有跳车。在15时56分跳车。20日16时10分再次起动,运行在1 045 rpm转速下,20日16时56分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到25.0 kW,直接跳车。氧泵电机相关功率、电流数据在DCS上均有实时趋势记录。
  设备跳车后,检查了变频器柜、电动机和电缆,未见明显异常。跳车原因是变频器缺相保护。因此决定逐一排查此回路中的各个部件。
  2 寻找和定位故障源
  我们判断问题可能是:
  ①变频器误报故障。
  ②变频器——电缆——电动机回路中确实有缺相故障。
  2.1 寻找故障源
  首先在征得内压缩氧泵厂家的同意后,取消变频器的缺相跳车保护。变频器调试人员用笔记本电脑监控变频器。然后起动这台氧泵。当出现功率波动时,从监控笔记本电脑上读出了三相电流确实不平衡。同时用钳形电流表检测三相电流,也证实了这一点。
  以下是本次测试的数据记录:(测试时间:2015年1月25日9时40分)
  ①起动后电机工作正常,三相电流平衡,转速2 175 rpm,功率80.2 kW,测得电流电压数据如下:
  Ia:180 A Ib:180 A Ic:180 A
  Uab:294 V Ubc:294 V Uca:294 V
  ②25日15时 本文由WwW. lw54.com提供,毕业论文 网专业代写教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临lw54.com10分电机工作异常,三相电流不平衡,转速2 175 rpm,功率从80.2 kW波动到63 kW,测得电流电压数据如下:
  Ia:12 A Ib:360 A Ic:360 A
  Uab:320 V Ubc:270 V Uca:290 V
  由此确定回路上确实严重的不平衡,足以触发缺相保护。
  2.2 确定故障源的方法
  为了确定故障源,现场采取了逐步更换设备的方法。
  2.2.1 更换变频器模块
  2015年1月26日现场首先尝试更换变频器的逆变器功率模块(即变频器负载侧的功率模块。变频器还有电源侧的功率模块,即整流模块,我们认为与这一缺相故障无关)。然后更换了变频器的控制模块。这两次更换后回路表现没有变化,运行2 h后就出现缺相故障。26日19时起动,内压缩氧泵工作在2 175 rpm转速下,20时30分出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,然后一直以63 kW功率运行到27日9时15分停车。
  27日11时起动,内压缩氧泵工作在2 175 rpm转速下,11时40分就出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,出现功率波动后停车。27日16时40分起动,氧泵工作在2 175 rpm转速下,17时10分就出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,出现功率波动后停车。
  2.2.2 调换输出电线
  2015年1月27日把变频器输出到电抗器输入的三相连接电缆换向。
  调整后测试如下:(测试时间:2015年1月27日11时)
  ①起动后电机工作正常,三相电流平衡,转速2 175 rpm,功率80.2 kW,测得电流电压数据如下:
  Ia:180 A Ib:180 A Ic:180 A
  Uab:294 V Ubc:294 V Uca:294 V
  ②27日11时40分,电机工作异常,三相电流不平衡,转速2 175 rpm,功率波动63~80.2 kW,测得电流电压数据如下:
  Ia:360 A Ib:12 A Ic:360 A
  Uab:294 V Ubc:320 V Uca:272 V
  变频器输出故障从A相到B相。而变频器输出B相对应的正是先前的A相回路。
  以上尝试基本排除变频器的嫌疑,问题应在变频器以下的A相回路上。
  2.2.3 电缆检查
  从变频器柜(即从主接触器下端口)到内压缩氧泵电动机使用了两根变频专用电缆,其型号是:ZR-BPYJVPP 2-0.6/1 kV
  -3x120+3x50;其辅芯(3x50)两端都接地;其屏蔽层在变频器柜内单端接地。
  电缆主芯两端分别从变频器柜和电动机上脱开,进行绝缘测试,结果见表1。
  电缆直流电阻测试(电机侧用一根细电缆短接电缆两相,在变频器侧测量电阻),结果见表2。  检查未发现电缆有异常。
  2.2.4 更换电动机
  用B套 本文由WwW. lw54.com提供,毕业论文 网专业代写教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临lw54.com空分同型号氧泵的电动机替换此台氧泵的电动机更换电机后,初次试运行持续了20 h左右。在测试过程中,氧泵A处于低转速状态,转速:1 045 rpm,功率为10.5 kW。测试过程中出现几次功率波动,最大的功率波动范围约为1.5 kW,电机功率由10.5 kW变换到12 kW,再到9 kW,然后恢复到10.5 kW,此过程在2 s以内。其他几次功率波动只有0.5 kW左右。由于波动现象出现并没有规律,持续时间很短,现场没有能获得在功率波动时的电机三相电流数据。
  对比另一台型号相同的后备氧泵,也处于低转速状态,转速:1 045 rpm,功率为10.5 kW,观察该泵的运行趋势,此泵的功率没有任何波动,功率稳定在10.5 kW左右。
  2015年2月27日7时20分起动,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。27日16时30分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到31.0 kW后就跳车。2015年2月27日16时49分起动,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。27日17时出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到29.0 kW后就跳车。
  2月28日空分装置因其他原因跳车,3月1日装置再次开车,继续测试内压缩氧泵A。2015年3月1日20时40分起动内压缩氧泵A,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。2日0时50分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到25.0 kW后跳车。
  3月4日再次起动液氧内压缩泵A,起动后马上跳车,变频器控制器面板上显示缺相故障,连续起动三次都报相同故障,分析缺相的原因,只有可能是由主接触器导致。现场屏蔽变频器输出,DCS工程师配合只闭合变频柜内的主接触器,测试主接触器的性能,测试结果如下:
 

  
更多相关论文
联系方式
QQ:303745568
热点论文
工作日:8:00-24:00
周 日:9:00-24:00