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高压测试系统的安全使用与故障分析

文档作者：朱建春石小露文档来源：苏金通灵流体机械科技股份有限公司		点击数：	更新时间： 2021年07月13日
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【摘要】介绍了高压测试系统以及高压变频器的原理，针对高压变频器使用过程中出现的问
题，提供了解决问题的方法。
【关键词】变频器测试安全制度
江苏金通灵流体机械科技股份有限公司(南通226000) 朱建春石小露
一、前言
作为一家专业生产离心压缩
机、离心鼓风机以及小型蒸汽轮机
的高新技术企业，为客户提供持续
有效的流体机械领域产品是金通灵
的追求。一台完美的产品不仅仅需
要精湛的加工及装配技术，同时还
要经过一系列的测试数据让客户认
可。目前金通灵的动力设备共有
900多台，主要有加工设备、检测
设备、测试设备等，主要是沈阳机
床集团的数控车床、数控镗铣床，
北一机床的数控龙门铣，德国哈默
的五轴加工中心，瑞士斯达拉格的
五轴加工中心以及德国申克的超速
试验台，配备日本东芝变频器的压
缩机成套测试系统等。
=、4000kW压缩机整
机变频测试系统
由于鼓风机、压缩机等产品
都属于产品作业线设备，故设备的
持续有效的运行至关重要，产品的
出厂性能指标测试变得重中之重，
否则势必引起整条生产线的停产。
例如离心压缩机产品，动力来源于
电动机拖动，且电动机的品牌也各
不相同，主要有西门子、ABB、
湘潭电机、南阳防爆及上海电气等
品牌。电动机的功率范围也较广，
为100-4 000kW。金通灵的一套
4 000kW的压缩机整机变频测试系
统，主要由现场的测试平台、中控
室控制系统、变频器等组成。
现场控制方式：电脑控制屏
一控制室PLC一总线一现场PLC测
试柜一信号线一压缩机PLC控制柜
(远程)；变频器控制方式：电脑
控制屏一控制室PLC一总线一变频
器。整体结构如下图所示。
该测试系统担负着公司产品
出厂各项性能指标的检测任务。系
统主控采用了世界先进的传动控制
变频器整体结构图
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万方数据
技术及专用的DSP集成信号处理器
和可编程逻辑PLC控制器为核心技
术。由于系统在设计中合理采用了
强弱电隔离、软硬件滤波等多种措
施，提高了系统的可靠性及抗干扰
能力。DSP具有超大集成电路，采
集数据精确，运算速度快等特点，
并具有完善的监测功能及保护功
能，在设计中采用了数字滤波、软
硬件看门狗、软件冗余、软件陷阱
等多种手段，提高了系统的抗干扰
性能。高压变频调速系统具有功率
单元自动旁路功能，如功率单元在
运行中突然发生故障时，系统将自
动快速旁路该单元，并迅速平衡其
它功率单元的输出功率，系统负载
无需降额并不间断继续运行，同
时系统将向远方及就地报警显示某
单元故障情况，一切操作由系统自
动完成，无需人为操作。
变频器的内部控制方式为无
传感器矢量控制，是通过控制电流
和输出转矩来控制电机的转速，
而且是动态的控制，响应速度较
快。其控制原理为在运行中根据
DCS给出的速度指令计算内部的速
度给定值，并且时时检测电机的速
度反馈。当速度反馈低于速度给定
时，则加大电动机电流和转矩使
电动机升速，当速度反馈高于速
度给定时，则减小电动机电流和
转矩使电动机减速。变频器的外部
控制采用远方控制，即I圭tDCS控制
变频器的运行。DCS可以控制变频
器的起动、停止、调速等，变频
器的起动和停止I主tDCS输出的干接
点来控制，速度调整由DCS输出的
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4—20mA信号来调整，不论DCS的
控制是手动还是自动。变频器输出
速度反馈和电流反馈两路模拟量信
号进入DCS，用于对变频器运行状
态的监视。
三．动力设备故障
目前，由于管理的到位，金通
灵的动力设备整体运行情况较好，
但过去也出现过一些故障，影响了
整套测试系统。由于测试现场的复
杂性，曾出现过变频器的光纤通讯
板、变频器主板以及现场测试控制
台内ET200的分布式10端口全部损
坏现象，且由于控制的复杂性，故
障诊断周期也较长，严重影响了公
司产品的测试工作，且该高压变频
器采用的是进口品牌，故维修的周
期以及费用也非常高昂的，控制板
的费用高达10多万元，加上现场的
部件损失以及停工损失等，总损失
高达60万元。为了避免此次事故的
再次发生，公司成立了调查分析小
组，对此次故障进行分析调查。根
据此次损坏部件的共同点都是弱电
端口损坏，怀疑弱电部分窜入了高
压，导致了整个系统弱电的故障。
此次故障的发生，提醒了我们在关
注强电安全的同时也要关注弱电安
全，一不留神也是引发重大的安全
生产事故。
四．动力设备日常维护
金通灵的动力源主要来源于
电能，如何保证动力设备的安全可
靠运行是设备部门的主要工作。为
此设备部门制定了一整套的日常点
检、安全检查及维修维护制定。
主要内容如下：
1)建立每台设备的性能指标
检查和定期检查制度，逐步采用设
备的状态监测技术，及时发现故障
苗头和设备缺陷并加以处理或修
理。
2)建立完善的日常维护制
度、计划检修制度，切实执行设备
检修计划，保证动力设备处于完好
的状态。
3)根据公司有关规程、法规
制定各种安全检查、质量检验、环
境监控等技术标准，以作为对动力
设备及动力管线进行检查的依据。
4)建立完善的技术资料的收
集、整理、保管及借阅制度，为对
动力设备及管线进行检查和维护修
理提供必要的技术资料。
5)配备足够的、先进适用的
检测试验器具和仪器，保证检查和
监测时使用，并定期到相关部门进
行性能检查。
动力设备的可靠运行是企业安
全生产的根本，安全生产是企业可
持续发展的基础，习近平总书记指
出： “人命关天，发展绝不能以牺
牲人的生命为代价。这必须作为一
条不可逾越的红线。” “红线”已
成为安全生产的底线、警戒线和生
命线，必须高度警惕，严密坚守。
作为一名设备工作者，任何工作必
须在安全的前提下进行，必须要有
红线意识和底线思维。GM
(收稿日期：2015／06／17)

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