(4)在设计过程中不能合理确定变频改造项目的预期效果，容易发生高估现象，变频改造完成后常常达不到预期效果。
● 变频改造的效果多是估算节约电能的多少来衡量的，因系统中存在较多的不确定性和认识误区、计算假定及计算错误，有一定的估算难度，节电率或节电量有时估算误差就较大，也容易出现高估预期效果的情况，这也是常常导致实际改造效果和预期效果不理想的原因。
● 变频节能的效果是以系统节能的百分比、改造投入和节约电能的比例来衡量的，随着变频技术的进步，变频器改造的投资呈现下降的趋势，电能的价格上升，变频节能的效果有时是动态变化的，在节能改造市场变化较大的情况下进行变频节能改造的预期效果测定时也会有所高估。
3.2没有从系统的、技术经济的角度去考虑改造方案的优化问题
(1)变频改造方案的优化包括三个层次，即由变频器、电机组成的如何适应负载特性的变频电机系统的优化；由变频电机系统和被控负载组成的在关注负载环节优化前提下的变频控制系统的优化；由变频控制系统和系统流程组成的变频项目系统的优化。这三个层次系统的优化目的都是要用比较少的投入和项目各个环节的合理优化使整个项目系统达到或接近较优运行状态，满足投入和预期目标的合理平衡，达到更高层次的系统优化状态。在实际变频改造中，对系统的优化一般局限于变频电机系统层次，实践中还常常难以达到预期目的，对于其它二个层次优化更少涉及，这相当对项目只进行了局部改造，变频改造节能和调速的优势没有完全得到充分发挥，项目的节能空间没有得到有效利用，实际上相对减小了项目的节能效益。
(2)变频电机系统不能正确跟踪反映负荷变化的特性参数或跟踪错误参数或变频和负载系统不匹配，变频系统就不能起到跟踪负荷变化节能的作用，不能工作在较优的工作状态，就不一定能达到改造的预期目标。这种情况是比较常见的，这是变频改造设计应该特别要注意的地方。
(3)变频改造前，电机所带负载的特性(以风机和水泵负载为例)并不一定是优化的，如风机和水泵管路的扬程及阻力过大，这时就要考虑是否有减小管路扬程和阻力的可能，负载特性的改善对变频系统节能作用的发挥影响较大，是变频改造设计容易忽略的地方。
(4)变频系统在实际使用中是以一个子系统的角色融入项目大系统中进行协调运行的，如一个较大的供水系统或独立的工艺流程系统，变频系统只有在满足供水系统或工艺流程的需求和变频系统节能之间实现动态平衡，才能使整个项目效益最大化。而实际进行变频改造的很多项目就没有这方面的设计考虑，这与变频设计过程中不重视相应的项目系统优化概念有关。
3.3对系统的风险管理不够重视
没有对系统存在的风险进行识别、分析和采取适当的应对措施，也没有对系统节能运行状况进行监控分析，持续改进。
(1)变频改造、运行过程存在很多不确定性因素，如果在设计阶段不能对其中的风险进行识别、分析和采取相对应的措施，即使项目有较大的节能空间，也可能会因风险应对问题使项目的变频改造付出较大的代价，不仅达不到变频改造的预期目的，甚至会导致项目最终失败。如果在运行阶段才识别出风险，则采取风险应对措施的难度往往会较设计阶段大的多，因而在项目设计阶段进行风险控制是最为重要和关键的一步。
(2)在设计阶段可以识别的风险主要有：
● 变频器选型不当。没有根据负载特性选择变频器，不能与负载特性相匹配，由负载异常引起变频器过电压、过电流对变频器的损害较大。如运行中负载过大容易造成变频器过电流，负载突降容易变频器中间直流回路达电压。变频改造设计时需要考虑负载可能的变化范围对变频器正常运行的影响和采取相应的解决措施。
● 购买的变频器本身质量不过关、可靠性差，故障率高。变频器中大电流部件如igbt模块损坏率高，滤波电容过电压能力差，长时间运行容量容易下降，这些易损坏部件要求有很高的质量高，一旦质量满足不了要求，会加速变频器故障的发生，这种状况下常常伴随着控制保护系统有较多的缺陷。一般情况下变频系统可能维持正常的运行，一旦系统内或外部存在诱发因素，变频器的故障可能造成的经济效益损失是变频器自身价值远远不能比拟的，其中的风险是较大的，这样的例子已有很多。变频器的采购要选择有长时间运行考验和成熟经验的、性价比高的型号，并考虑所选变频器是否能满足运行、保养、维护计划及实施的难易程度，是否能把变频器本身的风险降到最低。变频器本身的质量是变改造中不可忽视的重要风险。
● 变频器所处的环境不满足运行安全要求。
变频器内部有很多较为娇贵的电子器件，对所处的环境有一定要求，环境状况不能满足要求时对变频器影响较大。有的工艺流程的环境较为恶劣，保证变频器有一个良好的运行环境是设计阶段必须考虑和解决的问题。特别要注意高温、灰尘、水汽和腐蚀性气体的防护，一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。在设计中解决不好这些问题，将会给运行带来较大的故障隐患。如在变频改造设计中一般都单独设置变频器室，室内安装空调设施，而不是仅仅依靠变频器柜的顶部均配有排风扇。为了节能和满足特定要求，有的设计还采用了专门风道进行强制通风和冷却的模式。
● 对原有电机部分状况可能存在的风险和变频改造后可能引发新的风险没有进行及时的安全评估和采取应对措施。
变频改造后，虽然电机承受的电压有效值降低了，但实际上电机的运行环境是恶化了，变频器输出端的电压和电流谐波分量会使电机的损耗增加、效率降低、温度升高，绝缘加速老化；如果需要在低速下长时间运行，电动机的散热能力降低，电动机的温升会过高；电机因处在频率不断调节的工作状态下，很容易与电机机械部分产生机械共振，造成电机机械部位的损坏。变频系统一般沿用系统原有电机，这些电机运行年限长，老化严重，故障率增多，对变频改造是很大的风险因素，变频改造前对其进行安全评估和采取应对措施是必要时的
● 对可靠性、安全运行要求高的场合，没有考虑安全预防措施和发生故障后的应急措施。
对可靠性、安全级要求高的场合，发生故障的造成的损失可能是巨大的，必须对变频系统的安全风险进行认真的识别、分析、制定切实可行的预防措施和应对措施并实施到位。如变频系统内设置变频和直通或备用回路两套回路、适当留有合理的冗余容量、选择能快速提供安全保障的服务和高可靠性的变频器等措施。
(3)没有对识别出的风险进行风险分级或风险分析不够，制定出的风险应对措施不符现场实际，重要的风险不能处理到位或投入了过多的资源去处理风险不大的部位。
理想的风险管理，是一连串排好优先次序的过程，使其中的可以引致最大损失及最可能发生的事情优先处理，而相对风险较低的事情则根据对可靠性、安全运行要求程度灵活处理，实现花最少的资源去尽可能化解最大的危机。如系统中负载常常突然降低，容易造成变频器中间回路发生直流过电压，就需要考虑优先处理好直流回路过电压问题，而对电机本体绝缘老化引发生的风险，需要通过测试获取电机数据和运行监控管理来判断电机实际状况，据此再采取更换或继续临控措施解决，如果这个风险暂时不大，可以继续实施监控手段处理，等风险较大时再进行处理。
(4)不重视对变频节能改造进行验收评审，不重视对系统风险进行持续监控分析，这种疏于监控管理的行为容易使系统风险增大，可能导致变频改造项目失败。
变频改造完成投入运行，并不意味着变频改造设计的完成，还需要经过监控分析，持续改进环节。我们知道项目和风险不可能全部识别完，已识别的项目风险不可能全部进行了处理，而是按风险发生的可能性和影响程度进行了分级应对管理，系统环境、系统数据等因素发生变化，风险也会发生变化或出现新的风险，如果这些环节做不好，是会造成变频改造预期目标难以实现的状况。也不利于总结项目经验和教训，不利于以后更好的实施变频改造项目。
4 结束语
(1)工艺流程中的电机是否需要变频节能改造，必须经过现场、周围环境调查，技术经济合理、符合工艺及可靠性要求才能进行。变频改造设计需要从变频项目的角度考虑系统优化问题，只有分析清楚、目标合理、优化到位，才能真正实现变频节能的目的。
(2)需要重视项目的风险管理，变频改造成功的案例，大多是风险控制较好的项目，要想获得项目的成功，必须重视变频项目的风险管理，特别是技术风险管理，制定风险管理计划，把好风险识别、分析、应对、监控各个环节，用最少的资源避免最大的损失。对于技术风险必要时要请技术专家进行会审，把项目的技术风险降至最低。
(3)用合同能源管理方式进行变频器节能改造。
合同能源管理是一种新型的市场化节能机制，节能服务公司几乎承担了项目运作中的全部风险，随着这种模式的逐步成熟，采用或借鉴这一市场化、系统化运作模式，对更好的实现变频节能改造预期目标有很大的促进作用，应予以足够的重视和合理运用。
作者简介
岳雪钢(1967－) 男 高级工程师，现就职于山西铝厂(山西河津)晋铝建设有限公司，主要从事电气及仪表自动化、智能建筑、计算机信息技术工程施工、设计及管理工作。
参考文献(略)
作 者：晋铝建设有限公司 岳雪钢
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本文关键字：节能改造 变频改造，变频技术 - 变频改造
