摘要：随着煤矿机电设备功率的増大以及电机调速的需要，高压变频器在煤矿得到较为广泛的应用。由于高压变频器结构复杂，驱动控制要求高，所以故障率相对较高。本文以大宝顶煤矿主通风机高压变频器为例，介绍高压变频器常见故障及维修方法。
关键词：高压变频器故障 单元
一.高压变频器型号标识及结构简介
大宝顶煤矿主通风机型号为：FBDZ NO/2×400。高压变频器型号为： HIVERT-Y06/096。型号标识代表的含义：HI：厂家合康公司，VERT：变频器，Y：异步电动机，06：6KV电压等级，096：额定输出电流96A（容量1000KVA）。电压空间矢量控制型变频器，可以驱动额定电压6KV，额定功率800KW的高压异步电动机。
二.故障处理前的准备
处理故障前要做好以下准备工作，所需工具、仪器仪表（最好选用指针式仪表可防止变频器载波干扰）、放电线等，穿棉质工作服。观察高压变频器显示屏报的故障部位或代码，同时调取该次故障之前的几组故障记录，并详细做好记录，这样有助于对变频器故障进行综合诊断，确定大致故障部位和检修思路，在实际的维修中发现,常见的故障有以下几类，这里就高压变频器常见故障及产生的原因和解决方法进行分析。
三．过热故障
过热故障包括柜温过热、功率单元过热、变压器过热等等。该类故障相对简单，也容易分析和处理。首选查看该部位的风机是否运行正常，如果风机运行正常报过热故障一般都会有过载的情况发生，通过观察电机运行电流进行分析处理即可。还有一种情况如：报“柜温过热”，但检测柜温正常，经检查发现是机柜内温度传感器故障，更换后故障排除。所以在处理该类故障时，最好用红外测温仪对所报过热故障部位进行测试，如果温度正常报过热故障，应该先检查温度传感器及相关处理电路，以免误判耽误维修时间。
四．通讯故障
该故障分为控制器不通讯和接口板不通讯两大类。先要进行准确判断，如果是控制器不通讯首先应检查控制器主控板与监视器RS232的通讯线是否损坏。其次测量监视器控制板上面的+15V与+5V电压是否正常，若电压正常更换主控板或监视器，若电压异常则检查电源板是否损坏。
五．外部故障
该故障通常是变频器以外供电电源及负载产生，并非变频器自身故障，也可能由人员操作造成，如果发生此故障，请检查：是否有人进行操作高压，分断按钮是否按下；接口板高压分断端子是否短路；接口板坏，更换接口板。
六．单元故障
从我们近10年维修高压变频器故障统计来看，该故障在所有故障中占比最多，约占到总故障的70%以上，它包括驱动故障、单元过热、单元过压、熔断器故障、光纤故障等，下面我们逐一进行分析。
1.驱动故障
IGBT是高压变频器中最关键也是最昂贵的功率器件，工作在高电压大电流的场合中,通常因过流造成损坏。为了提高系统的可靠性，变频器内部设计了完善的保护电路防止因过流而损坏IGBT。变频器在不同情况下报驱动故障，其处理结果和故障原因是不同的：（1）变频器在运行时总报A、B、C相驱动故障，其它情况均正常。 检查单元电压检测板是否损坏，若有问题，更换板件。（2）变频器运行时电流波动大，变频器报驱动故障。查找电流波动大的原因加以解决。（3）驱动检测受强电场干扰。查找附近电磁辐射干扰源解决或加装抗干扰元件。（4）单元本身工作异常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如IGBT损坏、驱动板故障、输出短路、等。
2.单元过热
由于每个功率单元未设置单独的风机散热，是通过机柜顶部的风机对功率单元整体散热，某个单元报过热故障，只需更换该功率单元即可排除故障。如果测试温度正常报过热故障，将该功率单元拆开检测IGBT散热板上的温控开关（2只串联，型号D85℃），正常是常闭状态，如果检测该温控开关断开，说明已损坏更换后即可将功率单元修复。
3.单元过压
单元过压在单元故障中占比最大，约占单元故障的60%，也是变频器最易发生的故障。在不同情况下报过压故障，其处理结果和故障原因是不同的，需针对具体情况分析排除。有以下几种原因（1）停机减速时间过短。由于风机惯性大减速时间过短，产生的反电动势未充分释放造成单元过压，可以采用设置延长停机时间进行解决。（2）雷击。由于海拔高度高，防雷设施不规范也容易导致该故障发生，可以采用安装合符要求的避雷塔解决（我矿地处山区海拔1650米，因雷击造成变频器多次报该故障）。（3）电网波动大。查清电压波动异常的原因，在变频器进线端加装电抗器或抗干扰元件解决。（4）功率单元自身原因。单元内部电压检测电路损坏，解决办法：更换相应功率单元。
4.熔断器故障
（1）变频器运行时主电源突然停电显示此故障属正常现象，不会影响变频器正常使用，无需解决，通过复位后再重新启机即可正常运行。（2）功率单元输入缺相。检查功率单元三相进线端螺丝是否松动，螺丝松动熔断器未损坏紧固螺丝后即可排除故障。（3）熔断器损坏。通常熔断器损坏，都是过流所致。不要急于更换，一定要检查整流元件和IGBT等大功率器件是否击穿，必须查明原因更换同型号元件后再试机。
5.光纤故障
在出现报“光纤故障”的情况下，首先需要判断是功率单元故障还是光纤通信控制侧出现故障还是光纤自身折断损坏故障，可以通过对调光纤的方法进行判断。方法是：将在控制器中光纤板上的同一相（如报A相的某个功率单元光纤故障，就只能在A相的功率单元或A相光纤控制器进行试验，否则会损坏变频器，这个一定要记住）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。如果只是预判光纤损坏没有仪器检测确定，可以和其它功率单元的光纤对调进行试验确定该光纤是否损坏。报光纤故障较常见有以下几种情况:（1）光纤连接部位纤头脱落；（2）光纤信号发送或接收器接头座内有灰生；（3）光纤折断；（4）光纤信号处理板损坏；（5）功率单元损坏（功率单元内光纤发送/接收器处理电路板损坏，同样会显示光纤故障）。
七．结束语
随着高压变频器在煤矿的广泛使用，在矿井安全生产中发挥着越来越重要的作用，变频器的日常维护和维修也显得更加重要。维修人员不光要熟练掌握高压变频器工作原理，还应有丰富的电气设备维修技能，才能准确分析判断故障并排除故障。
参考文献：
仲明振 高压变频器应用手册 机械工业出版社
张燕宾 变频调速600问 机械工业出版社
周志敏 纪爱华 PLC/变频器故障诊断与维修 化学工业出版
作者简介：董兴洪（1973—），男，高级技师、工程师，毕业于四川师范大学矿山机电专业，现在攀煤公司大宝顶煤矿从事煤矿机电设备维修及设备管理工作。
作者单位：川煤集团攀煤公司大宝顶煤矿
单位所在地：四川省攀枝花市 邮编：617017
论文作者:董兴洪,孙光全
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/28
标签：故障论文; 变频器论文; 单元论文; 光纤论文; 功率论文; 高压论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第23期论文;