摘要：中压变频器是否能够安全、经济、可靠运行，关系安全生产及环保设备的安全运行，随着越来越多的中压变频器的广泛应用，中压变频器的维护与故障判断处理越来越重要。本文就酒钢集团宏兴股份公司焦化厂中压变频器使用过程中发生的故障进行分析，对故障处理方法进行总结研究。
关键词：变频器；轻故障；重故障，IGBT
酒钢集团宏兴钢铁股份公司焦化厂现有6kV-10kV中压变频器14台，14台变频器主要应用在循环风机、除尘风机上，所传动电机功率较在450kW-2200kW之间，这些设备是生产过程中的核心设备，变频器的应用，对焦化厂降低电能消耗发挥着重要作业，但变频器在使用过程中维护不当，发生的故障也较多，变频器一旦发生故障，对生产及环保设备造成的影响较大。
1变频器的故障分类
按照对变频器故障的影响大小分为轻故障和重故障。轻故障是不影响变频器正常运行的故障，变频器运行时报轻故障，不会导致变频器停机，停机状态下报警也不影响启动操作，复位按钮无法排除故障，排除故障点方能消除故障。轻故障分为变压器超温报警、柜温超温报警、柜门打开报警、风机故障报警、给定掉线报警。重故障是影响变频器正常运行的故障，会导致变频器停机，停机状态必须消除故障方能进行启动操作，有详尽的故障记录存储，在监视器状态显示屏做相应显示，重故障可分控制系统故障和主回路故障，控制系统故障分为控制器不通讯、接口板不通讯、接口板故障、外部故障；主回路故障分为单元故障、变压器过热故障、柜温过热故障、变频器过流、电机过流、高压失电，单元故障又分为单元驱动故障、单元光纤故障、单元过压故障、单元过热故障、单元熔断器故障。驱动故障，单元IGBT故障或驱动板驱动回路故障造成的单元工作异常；单元过压故障，单元直流母线电压超出限定值的单元保护性故障；单元过热故障，单元散热器或单元内部温度超出限定值的单元保护性故障；单元熔断器故障，单元输入侧缺相故障；变频器过流，当变频器检测到输出电流大于变频器的额定电流的设定值时，报警并进行保护跳闸；电机过流，当变频器检测到输出电流大于电机额定电流的设定值时，报警并进行保护跳闸；高压失电故障，变频器检测到上级高压电源消失，报警并保护跳闸。
2变频器故障的处理方法
变压器超温报警、变压器过热跳闸、柜温超温报警、柜温过热跳闸、单元过热、变压器三相温度不平衡这六种情况。六种情况的共同点都是温度异常，检查方法大同小异，不同的是这几个情况的检测点和系统处理结果不同。变压器超温,检测点为温控仪，如果温度不超过热限值即不会影响变频运行，变压器过热，检测点为温控仪，立即停机；柜温超温，检测点为测温板，如果温度不超过热限值即不会影响变频运行，柜温过热，检测点为测温板，立即停机；单元过热，检测点为温度开关，需消除故障方可继续运行；变压器三相温度不平衡，检测点为温控仪，只要温度上限不超过上述的温度限制就不做任何处理。
变频器输出异常，分为输出电压、电流异常，造成的故障为：输出电流波动、变频器过流、电机过流、驱动故障、单元过压，这五种情况虽然都是由输出异常造成的，但是检测环节和执行保护的环节不尽相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们要解决输出异常的问题，要了解变频器电压或电流的是否在正常波动范围内，变频器的运行频率、给定频率、输入输出电压电流、负载情况，设备在工频运行时是否也出现过电流波动现象，变频器的给定频率是否稳定，通过示波器、电流钳形表的或其它辅助手段测量输出电压或电流的波形，直观的体现变频器输出电压、电流的情况。输出异常的因素大致可分为：负载因素、电源因素、其它因素三种，由于变频器对现场工艺的影响，风阻或管阻都发生了变化，改变了物理特性造成某频率段的共振、喘振，调整现场的工艺，适当关闭风门或阀门，减小其在常用频率段的影响。改善变频器参数，设置跳转频率，改善自动调节检查手段或优化参数设置，大型电机在启动前手动盘车，提高转矩提升系数，增加启动转矩。负载异常造成变频器电流波动，检修负载排除异常。变频器带负载低频运行，有些电机低频运行能力差，电机齿槽效应导致电流波动，导致变频器过流、单元过压，减少低频运行时间与次数，设置最低转速，减少启动时间，加大限流系数。参数设置不合理，加速时间太短，转矩提升设置过大、启动频率过高容易引起过流故障。电机额定电流设置不合理导致电机过流,基准电压设置过低会引起电流增大，引起一系列电流异常故障，优化参数。单元运行异常导致变频器输出三相不平衡。可导致输出电压、电流波动、限流、单元过压、单元驱动故障等故障，将单元间连接拆开，上高压运行变频器，通过测量单元输出电压，找出异常的单元并更换。
变频器主回路异常会导致变频器过流，主变压器二次引线是否有放电痕迹，控制回路有无干扰，处理变压器放电点，找到干扰源并消除。变频器输出侧有功率矫正电容和浪涌吸收装置，与电感有可能引起谐振，可导致变频器过流，拆除此装置及可恢复正常。输出电压检测板是短路，可导致变频器过流，更换输出电压检测板可消除故障。变频器输出侧装有开关器件，因联锁问题导致变频器正在运行时输出侧断开，可导致变频器过流或者单元驱动故障，严禁变频器运行时分断输出侧的接触器或者断路器，增加变频器运行信号与接触器或断路器的联锁。单元电压检测板上面的硅堆或其他器件短路或损坏，导致变频器过流或单元驱动故障，更换损坏器件。输入检测异常分三个方面：输入电压、电流检测、输入输出功率检测，输入输出功率检测为计算得出，输入电流电压异常不会影响变频器的正常运行，输入电压与电网电压不符，调整变频器参数设置中输入电压系数，输入电流与电网电流不符，检查并调整变频器参数设置中输入电流变比。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，变频器在运行时报驱动故障，其它情况均正常，检查单元电压检测板是否短路，变频器运行时电流波动大，更换单元即可，电机绝缘问题、负载机械故障同样会造成电流异常，导致单元报驱动故障，单元本身工作异常，IGBT损坏、驱动板故障、输出短路等，变频器空载运行，运行频率高容易导致单元过压，降低基准电压或在低频率段运行。风机类负载减速时间过短，延长减速时间。电网电压高，超过变频器额定电压5%，更改变压器分接头，将100%接头接到105%。变频器电流波动大，容易报单元过压故障，查清电流波动异常的原因，改善工艺，自身原因，单元内部、控制板电压检测环节检测故障或主控板检测故障，更换单元或主控板。现场环境因素，彻底清理柜内灰尘。查看功率单元控制电源是否正常、查看熔断器是否正常。查看功率单元及控制器光纤板上面的光纤头是否插好及插对，光纤线是否折断，光纤头是否有内缩现象，用调换功率单元的方式判定光纤板的故障，更换单元对应的光纤板。熔断器故障，高压正常停机时变频器会锁存熔断器故障，检查线路、更换单元，变频器运行时主电源停电。外部故障，多由人员操作造成，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，上述情况都不是，则接口板坏，更换接口板。
参考文献
[1]王占奎，变频器调速应用百例.北京：科学出版社出版，1994.4
[2]吴加林，变频器应用手册.北京:机械工业出版社，2002.7
论文作者:郝会军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/13
标签：变频器论文; 故障论文; 单元论文; 电压论文; 电流论文; 异常论文; 过流论文; 《电力设备》2018年第17期论文;