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变频器在应用中干扰问题的处理 摘要： 针对壮山实业股份有限公司2003年投产的的水泥生产线生料选粉机变频器对DCS系统造成的干扰问题，提出的变频器抗干扰的解决方法。经过实施，处理方式能有效减小变频器对DCS系统的干扰程度；现阶段应用为云南壮山实业股份有限公司对变频器干扰问题的有效处理方法。 关键词：? 水泥生产线?? 变频器? DCS（Distribution Control System）电源?? 变频器干扰问题?? 供电系统N线? 供电系统PE线? TT系统 普通电力电缆 1．引言 随着电力电子技术的发展，变频器以其调速精确.使用简单和保护功能齐等优点而得到广泛应用。又由于现阶段国家和世界的能源问题，企业自身的节能减排的处理问题，变频器将大规模应用到风机和水泵类设备的供电处理上。 针对水泥行业工艺方式的不断发展和对控制精度的严格要求，壮山实业股份有限公司在2000和2003年建设的两条干法制水泥生产线都不同程度地应用了变频器调速的控制方法。 本文对2003年壮山实业股份有限公司新建的生产线在设备调试时出现的变频器对DCS系统造成的干扰问题展开讨论，以期能使壮山实业股份有限公司在变频器设备调试过程中的一些经验方法能达到行业共享和相互借鉴； 2．干扰现象 2003年我公司对新建成的水泥生产进行试生产阶段的设备调试；在开始设备调试时，生料制备所用的选粉机散料盘用西门子公司MICROMASTER440型变频器拖动132KW-4极电机进行调速控制，以达到选出不同粒度范围细粉的目的；系统单机试车时变频器运行正常；DCS系统投入联动试车后发现在同一电气室里统一供电的各过程测量仪表的测量值在中控室电脑上的显视参数大范围波动，不能正常显示，参数已没有实际参考应用价值。当时的系统原理图如图一 用万用表mA档测量各现场仪表（温度和压力等）对PLC模块的4—20mA输入信号，表现为信号不稳定，没法读出反映现场测量值的真实的mA信号值；用万用表交流电压档测量输入信号的交流纹波值峰值达到40V。当生料选粉机停止运行后各现场仪表能正常地反映现场测量的实际参数；中控室计算机上也能正常显示各参数。 3．干扰源的确定 由于壮山公司各PLC柜和中控室的计算机通信物理介质全为光纤，排除了通信线路产生环流干扰的可能；针对变频器调速控制的选粉机不运行后各现场仪表能正常显示运行的情况，初步确认主要的干扰源为西门子MICROMASTER440变频器相关的系统部份； 4．干扰的蔽免和消除方法 4．1针对中控室各测量参数大范围波动的情况，当时建设DCS系统（主要 为DCS系统编程）的成都建材设计院调试工程师采用在软件上加数字虑波器的方法；即增加PLC数据采样周期，然后取平均值的方法来处理计算机的显示参数；这一方法没能有效解决当时的问题； 4．2应用壮山公司在一期工程时的调试经验，采用在现场仪表输入PLC端 并列电解电容器的方法；如图二 这一方法用在壮山实业股份有限公司2001年建成并投产的相似问题的处理上，并能达到非常好的处理效果，但用在处理上述问题时还是达不到要求；收效很小。 4．3由于系统的干扰问题由MICROMASTTER440变频器引起，壮山公司联系当时的变频器供货商，寻求解决方法，当时供货商给出的抗干扰方法为图三所示； 这种加装轭流线圈和二极管的方法，当时由于变频器供货商提供给壮山公司的样品不多，供货商首先要求加在其变频器的模拟信号回路上，如变频器的频率给定，频率输出和电流输出回路上；通过试验，能够满足部分设备的应行要求；如，在紧随生料制备后面试机的水泥制备选粉机（同样为MICROMASTER440变频器，只是容量小了两级）上试验；同电源系统的DCS仪表的波动范围有所收窄，结合4.1和4.2提出的方法综合利用基本能达到水泥制备生产线的要求；但用处理生料选粉机的干扰问题时，由于DCS系统仪表在电气室里的大量集中（生产线三分之二以上的仪表所在电气室），还是显得力不从心，不能满足要求；不能达到事半功倍的效果。 4．4以上各方面的调整抗干扰方法皆为局部调整，用以达到提高现场仪表抗干扰的能力；对大规模用到现场仪表的地方显得力不从心，问题不能彻底得到解决；要想干扰问题得到彻底解决，想办法找到干扰环路，并消除环路的干扰才是解决问题的关键；针对当时供电系统中的DC24V电源的交流纹波峰值非常高，想到是不是24V开关电源由单相AC220V电源供电造成干扰，随后对24V开关电源进行更换改进试验；如图四，用三相AC380V对开关电源供电，测量开关电源DC24V的交流纹波输出，其峰值和原来的一样，又重改用原来的24V电源系统。 由于各过程仪表不能正常工作，干扰现象没有彻底消除；随后将会影响下一步的试生产安排。经过非常系统的检查分析，最后得到的干扰回路如图五；当时壮山实业股份有限公司考虑