浅议高压变频器故障研究和处理

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1、浅议高压变频器故障研究和处理　　【摘要】随着建立资源节约、环境友好型社会的到来，电力企业开展节能降耗活动，不仅是提高企业竞争力的内在需求，更是社会义务的担当。作为节能功臣的变频器，已在电厂的风机、水泵类等主要负荷中广泛应用。我厂自2008年以来，先后在凝结水泵、一次风机、引风机等电动机变频改造，为降低厂用电率做出了重大贡献。但同时，由于各方面原因，高压变频器在我厂经常发生故障，以致不能正常运行，在炎热的夏季尤为突出，给机组安全经济运行带来了隐患。【关键词】高压变频器；故障；引发原因；处理措施1项目概述1.1概述包头东华热电有限公司一

2、期2×300MW供热机组工程于2005年12月底建成投产，锅炉四台引风机高压变频器使用国电南京自动化有限公司生产的ASD6000S型产品，锅炉四台一次风机高压变频器使用湖北三环发展有限公司生产的空冷型SH-HVF系列II型产品，四台凝结水泵高压变频器使用哈尔滨九洲电气股份有限公司生PowerSmart6000-A/71型产品。1.2故障情况6到目前为止，我厂相继在凝结水泵、引风机、一次风机12台电动机上应用高压变频器，取得了良好的节能效果，给我厂近几年降低厂用电耗电率做出了巨大贡献。但是，特别在夏秋两季，高压变频器运行时不够稳定，每

3、次故障检修时间较长，使节能经济性有所折扣，甚至给机组的安全运行带来隐患。通过查阅2011年1月～2012年12月《电气设备缺陷记录》、《电气设备检修记录》发现变频器故障达51次。通过统计变频器故障现象，作出变频器故障类型统计表1：从以上数据可以看出，高压变频器故障现象较多，故障原因极其复杂，其中IGBT过流故障、过热故障发生频率较高。2高压变频器典型故障原因及处理措施2.1IGBT过流故障的原因及解决办法引发原因：IGBT是高压变频器中最关键的功率器件，IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。

4、为了提高系统的可靠性，采取了一些措施防止因过流而损坏。通常引起IGBT过流故障的原因有以下几种：（1）变频器输出短路；（2）功率单元内IGBT被击穿；（3）驱动检测电路损坏；（4）检测电路被干扰。6处理措施：检测方法是根据监控界面显示的故障定位找到对应得模块，拆开检查IGBT是否损坏，判断的方法是找到功率单元内部直流母线的正极V+与负极V-，将万用表的黑表笔接到V+上，红表笔分别接到U，V上，用二极管档，应该显示0.4V左右的数值，反相则显示无穷大；将红表笔接到V-上，重复以上步骤，应得到相同的结果，否则可判断IGBT损坏需要更换I

5、GBT元件。2.2过压故障引发原因：如果是启动过程中报过压故障，一般是因为启动时电机没有完全停止而反转造成；如果是在运行中出现过压问题，一般原因是旁路采样板分压电阻某一个毁坏。处理措施：如果是启动时报过压故障，首先拉下控制柜内控制电源，10分钟后再合上控制电源，确认电机完全停止后重新启动变频器；如果是运行过程中出现过压问题，一般是是来自电源输入侧的过电压，正常情况下电网电压的波动在额定电压的-10%～+10%以内，但是在特殊情况下，由于直流母线电压随着电源电压上升，所以当电压上升到保护值时，变频器会因过电压保护而跳闸。为避免输入侧过

6、电压可以改变变压器的抽头进行调节，此种方法只适合于现场电压一直偏高的情况下，另外还可以考虑在电源输入侧增加吸收装置，减少变频器输入侧过电压因素2.3欠压报警引发原因：一般为模块内旁路采样板电阻毁坏。6处理措施：将报警模块更换为备用模块，重新启动变频器。2.4通信故障引发原因：控制通道异常故障通常由于PWM板与功率单元板之间的光纤通信造成的。一般由以下几种情况：（1）光纤连接部位接触不良或光纤头脱落；（2）光纤信号发送/接收器内部堆积灰尘；（3）光纤折断；（4）光纤通信控制板损坏。处理措施：在出现光纤故障的情况下，首先需要判断是功率单

7、元故障还是控制器侧出现故障，可以通过对调光纤的方法进行判断。将在控制器中光纤板上同一相的任意一个功率单元对应的光纤与报故障的光纤进行对调，再次上电监控界面定位的光纤故障如果仍然在原位置，说明是光纤板损坏，反之，监控界面显示的光纤故障已经更换位置，则说明是功率单元故障，此时可以考虑更换或维修故障功率单元。2.5风压欠压引发原因：一般是因为功率模块柜内风机毁坏。处理措施：查看变频器功率柜风机是否异常停运，风压传感器是否故障，功率柜前门是否被打，不要开功率柜门，直接将功率柜前后门上的滤网拆除，前后各用一台风机对柜内吹风。2.6风压过压6引

8、发原因：一般是因为功率模块柜前后门上的滤网堵塞。处理措施：查看风压传感器是否故障，更换功率柜前后门上滤网。2.7变压器超温及超高温故障引发原因：变频器室内环境温度过高，变压器柜风机电机定子线圈绝缘老化，绝缘损坏或轴承抱死。处理措施：查