高压变频器典型故障研究

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1、第l2卷(2010年第9期)电力安全技术J高压变频器典型故障研究钟天翔，付治立(华能玉环电厂，浙江玉环3l7604)[摘要]随着“节能减排”逐步成为各发电企业的共识，高压变频器已在各个发电企业大量应用。通过对某制造厂同一型号的高压变频器所发生过的故障进行分析，找出了故障主要原因，并实施相应的改进措施，提高了高压变频器运行的安全稳定性。[关键词]高压变频器；故障；改进措施为了响应国家“节能减排”的号召，节约资源2变频器存在的主要问题和厂用电，各电厂在近年来纷纷对耗能较大的电动2．1移相变压器过热导致绕组匝问短路设备进行了

2、变频改造。但是，由此带来的高压变频2．1．1故障现象器故障也给电力企业的稳定运行带来了负面影响，20080722，3号机组1号凝泵变频器运行速已成为各电力企业关注的重要问题。度100％，负荷82％。17：30，1号凝泵跳闸，首出1变频器概况为“保护动作”，2号凝泵联锁启动正常。就地到凝泵变频问检查发现，变频器报故障，6kV开关无异玉环电厂装机容量为4台1000Mw发电机组，常。将1号凝泵变频器改为工频备用并立即对其进每台机组的凝泵系统均进行了变频改造。高压变频行检查，发现故障显示报警信息为“U2一F(U相第2装置采用V

3、TIMVC型6kV高压变频器，变频单元变频单元故障)”，“U2F(U相第3变频单元故障)”，采用l700V、4002P的最新一代高压IGBT，移相报警灯亮。进一步检查，发现为U2、U3两个变频变压器为全进口KCTW干式变压器。变频器为高一单元损坏。后对变频器移相变压器进行检查，发现高结构，6kV直接输入和输出，且输出不采用任何B相上部的二次绕组有短路烧损的痕迹。对变频器形式的升压变压器。Ul～U6变频单元对应的移相变压器低压侧绕组进2台凝结水泵配l套变频器。正常情况下，变频行直流电阻、绝缘电阻检查，试验数据如表1所示。

4、器只带1号凝泵运行，2号凝泵备用。当变频器故障由表1可知，绝缘电阻下降，直流电阻最大不平衡时，29凝泵自动切换至工频运行，1号凝泵手动切率超标。换至工频状态备用。当变频器需要检修或1号凝泵表1移相变压器低压侧绕组试验数据电机故障时，可启动2号凝泵进行工频运行。具体接线方式如图1所示。6kVA段6kVB段29断路]lI2．1．2故障原因I经检查其他机组凝泵变频器的移相变压器，发l__J现B相绕组均存在过热变色现象，故可以判断该变频器移相变压器绕组短路是由于B相绕组发热进而1号凝结水泵2号凝结水泵造成U2、U3两个变频单元

5、损坏而引起的。进一步图l凝泵系统接线方式检查发现，是该变频器的通风冷却系统设计不合理，一一J电力安全技术第12卷(2010年第9期)冷却通风量不够，而引起移相变压器绕组过热，进(10lMCCBl和l0lMCCB2)供给，然后由40MCCB1而使匝间绝缘劣化引发匝问短路。开关送至下级负荷。其中冷却风扇电源由FNMC12．1．3改进措施接触器供给，而各控制基板的电源由UPS直接供针对变频器冷却通风系统设计不合理的问题，给。由于故障发生后检查未发现各电源开关有跳闸进行了以下几个方面的改进。现象，低压电源也没有短时消失和明显的

6、波动，故(1)移相变压器返厂，将已经有过热现象的B可排除控制电源回路及其负荷有短路及其他故障的相绕组全部进行更换。情况，而只有UPS存在发生故障的可能。后经变频(2)在移相变压器柜底部增加9组冷却风机，以器厂家分析，该UPS内部确实存在故障，可导致短增加进风量。冷却风从底部经过变压器铁芯和绕组时失电，使其下级的各控制基板也同时失电引起变的风道吸热后由顶部的排风机排走，从而增强变压频器跳闸。而且各控制基板的失电也同时导致变频器柜的冷却效果。器的故障信息无法存储，因而现场无法查找到任何(3)在移相变压器柜和变频器柜顶部的排

7、风机故障信息。处增加专门的连通至室外的风道，将热风直接排至室外，以增加顶部排风机的排风速度，并消除热风排至室内造成空调效果差的状况。(4)将移相变压器柜顶部的4台轴流排风机由60CBM／min更换为80CBM／min，增加排风量和散热能力。(5)将新增的移相变压器柜底部冷却风机、变频问屋顶排风机和变频间送风机的电源改由变频器的控制电源供给，并且将上述风机电源空气开关的图2变频器原控制电源回路辅助接点串接至变频器的报警回路，使整个冷却系2．2．3改进措施统的任何一台风机跳闸时变频器均能发出报警信号，为了保证变频器控制回路

8、运行的稳定性，在和以便运行人员能及时知晓并采取相关措施，保证变变频器厂家协商后决定对控制电源回路中的UPS进频器冷却通风系统的正常运行。行改造，将原回路中的UPS元件更换为RCD回路，2．2控制电源不稳定导致控制电源短暂失去从而消除了由于UPS内部故障导致控制电源失电的2．2．1故障现象缺陷。改造后的控制电源回路如下图3所示。20