高压启动变频器晶闸管故障处理方法的改进

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1、.高压启动变频器晶闸管故障处理操作法1、背景变频启动是大型同步电机最佳的启动方式，其启动电流远低于同步机额定电流，启动时对电网冲击较小，武钢现有的大型同步电机都采用了变频启动技术，如高炉电动鼓风机、CCPP（燃气蒸汽联合循环机组）的燃气轮机同步发电机等，都采用了SFC进行启动。浪涌限值器输入侧电流互感器电机侧电流互感器晶闸管阵列晶闸管阵列接地保护监测电机侧电压监测接地保护监测同步机同步互感器直流电抗器输入变压器断路器励磁机输入侧电流互感器风冷12脉波变频器主回路结构图图112脉波SFC主回路结构图SFC为保障大型同步机正常运行的关键设备，如高炉鼓风机

2、，经常会出现紧急启动电动鼓风机的情况。若此时SFC因故障无实现快速开机，鼓风机无法送风至高炉，不仅直接导致高炉停产，甚至导致人身伤害和高炉设备损坏（如风口灌渣等）。晶闸管是SFC实现频率变换、功率输出的关键元件，如图1不仅由晶闸管构成的SFC功率回路结构复杂，元件数量多，而且其控制其导通和关断的触发电路也是故障高发点，因此晶闸管故障占SFC故障的比例较大；SFC进口设备厂家对核心技术都有保护，而晶闸管的控制是实现同步机启动的关键算法，无论是电流还是转速控制，最终执行部分都是由控制晶闸管的导通和关断实现的，如需要厂家技术人员处理设备故障，每天的费用每都

3、为数万元，而且效率低下，受制于人。...因此，必须在深刻理解SFC晶闸管结构、控制和运行方式的基础上，总结出一套从诊断故障、测试工作参数和元器件到更换备件的晶闸管故障操作方法，以提高故障处理效率和设备运行可靠性，降低维护成本。2、存在问题及原因分析2.1原操作法存在的问题1.原有操作方法需要多次启动机组测试，对机械和电气设备冲击较大。现有SFC都有数十个晶闸管和触发板，每一个设备拆卸和安装都需要较长的时间，费时费力，严重降低抢修效率，并且若逐个更换测试，需要较多的备件；而且反复拆卸、安装和操作容易出现错误，甚至会导致损坏正常设备，使故障扩大。2.未总

4、结各个厂家SFC的故障检测手段，如波形记录方法，对故障代码和故障指示灯也不够了解。3.缺乏专业工具，操作不规范。更换不同厂家SFC的晶闸管，需要各个厂家的专业工具，而原有操作过程中，使用的是临时制作的垫片进行作业，安全性和可靠性都很差；更换触发板也需要专门的内六角扳手，原有操作过程中，经常使用尖嘴钳拆卸和安装触发板。4.SFC主回路属于高电压、大电流线路，其故障处理操作复杂，步骤较多，而且设备系统较复杂，危险隐患较多，如SFC功率柜清扫维护就属于车间级危险作业。现有作业过程对高压设备电压等级等确认不足，易引发事故。2.2改进思路在分析了以往多次SFC

5、晶闸管故障处理案例和原有故障处理操作方法后，我们总结出了以下的改进思路：1.根据SFC故障代码、指示灯的含义，总结出故障处理时可直接查询和故障定位的手册；丰富检测和故障诊断手段，掌握SFC输出曲线记录和诊断故障的方法。现场SFC都提供了电网侧和电机侧的电压电流测量接口，通过监控SFC输入输出实时曲线，可准确判断出故障晶闸管或触发板的位置；各厂家SFC针对不同的故障都提供了指示灯和故障代码，总结这些信息含义，并直接给出故障代码与晶闸管编号对照表，可提高故障定位和处理效率。2.多采用静态测试方法，减少设备拆卸次数，避免反复开机查找故障点。根据晶闸管通断原

6、理和触发板工作原理，找出测试其是否故障的方法，直接检测单个晶闸管和触发板是否能导通，并监测触发板的触发脉冲电流波形。...单纯采用备件更换测试不仅需要较多的备件，费时费力，而拆卸、安装设备时间长，测试过程中对电气设备和机械的损害也较大。1.拆卸安装晶闸管和触发板应采用专业工具，并根据厂家技术手册，制定标准化和可行性高的操作规程，保证安装到位和规范性；并且晶闸管电路属于（中）高电压、大电流线路，其主回路电路电压在2kV至6.5kV之间，SFC的停电、检测、拆卸和安装等操作，应严格遵循安全标准化和安全操作规程作业，确保在高压柜内的作业安全。2.总结和分析

7、以往的晶闸管故障处理案例，整理和规范整个故障诊断到处理的思路和步骤，如图3。图3晶闸管故障处理思路...3、操作法的改进、实施及效果根据上面思路，新改进的操作法如下：3.1查阅故障代码对照表，定位故障晶闸管或脉冲板。以西门子SINAMICSGL150系统为例，当出现晶闸管或触发脉冲板故障时，SFC的操作面板会出现故障代码，6072EDCBA（如，607210111）。根据技术手册，此代码前4位（6072）表示至少1个晶闸管出现故障，后5位用于确认故障晶闸管的位置，参照表1。代码位意义取值范围E桥臂号取值为1-6表示故障位于1-6号桥臂D晶闸管号取值为

8、1-6表示故障位于1-6号晶闸管C双桥臂或无关一般为0B整流侧或逆变侧为1时表示故障位于整流侧；为2时表示故