高密度ACS1000变频器冷却系统攻关改造

邓晓梅(中国石化股份有限公司茂名分公司热电分部电气二车间,广东 茂名525011)

高密度ACS1000变频器是高密度装置挤压造粒系统ZM6401/2电机的重要辅助设备，若出现故障将会导致高密度挤压造粒系统非计划停车。ACS1000变频器功率为4474kW，内部元件采用水冷进行散热，水冷散热具有散热效率高，变频器噪声小的特点。ACS1000水冷变频器的水冷系统可分为内循环和外循环。内外循环之间有热交换器，进行热能量交换。水冷系统对冷却水的电导率、水温度、水压力、液位有一定的要求，当冷却水不能满足以上要求时，就有可能引起变频器跳停。变频器外循环冷却水来自于动力厂的第五循环水场。

1 ACS1000变频器水冷系统故障及原因分析

高密度ACS1000水冷型变频器自2006年运行以来发生过几次故障，现分析原因如下：

2007年ACS1000变频器冷却水温度高跳闸，导致高密度挤压系统非计划停车。经分析：ACS1000变频器外循环水的过滤器堵塞导致外循环水流量不能达到冷却要求。由于外循环水是整个厂区统一提供的循环水，所以对其水质无法提高，只能靠过滤器被动的进行改善，但是每次都是到装置停车的时候才去清理过滤器。若是生产比较稳定，一个较长的时期不停工则会导致过滤器堵塞，从而可能发生导致变频器跳闸。

2011年ACS1000变频器内循环水水压低跳闸，导致高密度挤压系统申请停车。经分析：ACS1000变频器水冷系统参数设置压力低于2bar报警，低于1.5bar跳闸，变频器的内循环水线之间的接头是通过一个金属头进行连接的，而金属头和管线直接则是特殊设计的一次性连接，这种连接具有连接简单密封性好的特点。但由于管线较硬，若管线以较大的角度晃动则会造成结合处漏水，当管线漏水、压力传感器损坏时，压力力低于设定值导致变频器跳闸，挤压造粒系统停车。

2012年ACS1000变频器外循环水冷却水管爆裂，导致外循环水直接喷射到主回路电路控制板中引起短路，最终导致高密度挤压系统非计划停车。经分析：ACS1000变频器外循环水冷却水管是软橡胶管，长时间运行外皮老化皲裂，耐压强度降低，而且水长时间冲刷损伤内壁，壁厚减薄。

2 ACS1000变频器水冷系统改进措施

针对ACS1000变频器水冷系统出现的故障及原因分析，提出了以下几种改进措施。

2.1 双回路改造

在ACS1000变频器水冷系统外循环水管输入侧增加旁路，这样可以两套回路交替运行，从而可以对其中一套过滤器进行定期清理而不必等装置停车时进行。

2.2 滤网扩容

增大ACS1000变频器水冷系统外循环水管滤网，从而增加它的过滤容量，并在新的过滤网中加装排泄阀，需要清洗滤网的时候，只需要打开旁路的阀门，关闭主路进水测的阀门，然后打开滤网水管下端的阀门，旁路的水回流进主路，就可以将滤网中的杂质冲走。

2 .3修改参数

根据以往运行情况修改循环水温度报警值，报警值由42°C改为38°C报警，值班人员在巡检一旦发现循环水温度过高可以立即清扫外循环冷却水中过滤网的杂物并打开备用外循环冷却水阀门从而降低变频器内循环水温度。

2 .4增设压差继电器

在变频器外循环水过滤管道两侧增加水压压差表，同时检测外冷却水过滤网两边的水压情况，值班人员在巡检一旦发现外循环冷却水水压力在外循环过滤网两侧出现水压差，则可以发现外循环冷却水过滤网出现堵塞现象，可以马上打开备用外循环冷却水水阀进行紧急处理，防止挤压造粒系统非计划停车。

2.5 外循环水管改造

将ACS1000柜内的外循环橡胶软管改成镀锌管连接，避免软管因水长时间冲刷损伤内壁，以及防止软管表面老化而龟裂，从而造成水管爆裂，避免变频器ACS1000设备受到损坏而跳闸。

3 ACS1000变频器水冷系统的维护

3 .1日常巡检

日常巡检主要检查水温，水压和电导率是否在正常范围内，并打开水冷系统的柜门检查内部循环水的水位是否正常，内、外循环水的水管是否有渗漏以及内部循环水泵的运行情况，主泵与备泵是否能互相切换，冷却风机运行是否正常。

3 .2定期维护

根据ABB厂家提供的易损件更换年限建议，利用装置停气检修机会，有针对性的把水冷系统的易损件进行及时的更换，确保水冷系统易损元件不因为老化而造成保护误动作。

3 .3厂家维护

在装置大修时，外请ABB维修工程师对变频器进行系统的检测，检查变频器的运行情况，根据检测的情况进行维修，以保证变频器长周期运行。

4 结语

本文简单介绍了ACS1000变频器水冷系统发生的几次故障进行分析并提出改进措施。据后续不完全统计，在日常巡检中及时发现外循环水进水口温度偏高和过滤网杂质较多时，都得到了及时的处理。但是在日常的维护中仍会碰到由于外部原因导致循环水温度偏高的异常现象，我们计划在2014年大修时通过技术改造，更换大容量的热交换器来改善内循环水由于热交换器散热容量过小导致的水温不能在热交换中充分散发的问题。

[1]《ACS1000变频器说明书》.

[2]《ACS1000变频器固件手册》.