返回首页
当前位置: 主页 > 电工基础 >

大功率变频器存在的问题与解决

时间:2016-09-06 01:44
    1概述   某油田引进GEC工业控制有限公司设计的自动化注水泵站,其中的增压装置采用变频调速电机驱动,变频调速器的额定功率为1700kW,额定输出电压为三相AC2000V/100Hz.变频调速器基本电路采用电流型结构。在运行中多次出现故障停机,造成停产。这里结合维护经验,对这种高压大功率变频器的常见故障作一分析。

  2常见故障分析

  2.1变频器不能启动

  变频调速器不能启动可由以下几方面引起:(1)状态的控制方式不当

  启动前,必须将变频调速器从测试状态转换到工作状态,将遥控/现场开关放在正确位置上;同时注意启动前必须复位,清除所有故障显示和保护封锁信号。

  (2)连锁保护

  变频调速正常工作时,同步电机同轴风扇必须运行,保持电机绕组通风散热。为将高压,大电流的功率部分与外界隔离,保护设备和人身安全,功率柜和配电柜的柜门必须关闭。功率电路由30只高压,大电流可控硅组成,可控硅本身存在损耗,因此为保障连续工作,必须强制通风散热。控制器本身必须自检无故障,否则保护封锁信号一直有效。这些构成变频调速器启动的必要前提条件,共同连锁保护,防止事故发生。

  (3)脉冲产生及释放电路不工作

  脉冲产生电路是用来产生调制脉冲的,它与参考输入和反馈输入作用,可分别产生整流桥和逆变桥所需的六路触发脉冲信号。脉冲释放电路连锁故障保护信号,当自检无故障时,经复位,且按下启动按钮后,脉冲释放电路才输出允许信号,整流桥和逆变桥的六路触发脉冲信号才能触发可控硅。

  (4)励磁驱动器不工作

  调速电机为四极同步电机,其励磁线圈由励磁驱动器控制。当励磁电路不工作时,可能导致失速,过流和过载等故障。因此当检测到励磁驱动器不工作时,禁止变频调速器启动或产生跳闸信号。

  2.2启动后立即跳闸

  2.2.1辅助电源故障

  由主变压器供给两路电压,一路为三相AC2000 V,供主电路;另一路为三相AC380V辅助电源,主要供给整流桥和逆变桥的相位参考输入和辅助设备。若辅助电源故障,相位参考输入不正确,整流桥和逆变桥的触发脉冲相序不正确,可能造成过流,过高压大功率变频调速器结构图热,失速和过载等故障。因此一旦辅助电源故障,就产生跳闸信号,保护变频调速器。

  2.2.2连续过电流跳闸

  这种故障可由以下几方面引起:一是励磁电路工作不正常,导致输入连续过电流;二是功率电路如可控硅有故障;三是控制器有故障,控制器引起的故障又分两种:一种是启动后几秒种内跳闸,自检为输入连续过电流,这种故障主要由整流桥控制及触发电路部分引起。另一种是启动十几秒后跳闸,自检亦为输入连续过电流,观察现象为工作模式不能转换到第二阶段,即模式二阶段,这主要由逆变桥控制及触发电路工作不政正常引起的。

  2.2.3跳闸电路故障

  系统跳闸可由8种故障引起,即反转/过载/失速,地线故障/桥臂过热/电流传感器故障,反馈检测连续过电流,按钮/机械故障,保护检测连续过电流,再生制动结束,电源故障和连锁不当。当任何一种故障检测电路误产生一个故障信号,就使系统跳闸,停机。

  2.3运行中跳闸

  在运行中跳闸时,首先必须查看是否有输入连续过电流(包括反馈检测和保护检测)指示,如有,应从以下几方面入手检查。

  (1)外部环境和连锁出现异常:由于现场电网供电环境恶劣,电网电压波动超限(+/-12%)和电压跌落经常发生,运行中经常跳闸,停机。此时不可大意,仍需仔细确认外部原因,防止漏检,误判断。曾经有两次因闪电造成电压跌落而停机,系统自检为连续过电流,复位后自检正常,但不能启动,经检查为闪电造成控制电路器件损坏。

  系统控制连锁点较多,在运行中多次出现自动停机(跳闸)现象,间隔时间长达2天,1天,短的为2小时,8分钟,故障点很隐蔽,经过全面的检查和分析,发现控制连锁电路中有一个保险管接触不良,因无国外同型号,长度的保险管,替代器件短造成接触不良,排除后此类故障大为减少,创造了连续运行600小时不停机的纪录。

  (2)过载检测故障:检查电机绕组绝缘,逆变桥电路和过载检测电路即可。

  (3)速度设置不当:如果电机转速在最高速左右时,检查速度限定和跳闸电路。

  (4)励磁不正常:在工作中,由于励磁电路工作不正常,造成跳闸和不能启动的次数较多,经检查发现励磁传输电路有故障,维修后此类故障不再出现。

  (5)电源故障:现场安装的电压记录仪表明,多次供电异常(低压低于165V),导致控制电路失控而停机。由于现场的电网存在供电不平稳的实际情况,较大的电压波动无法避免,因此控制系统只能在保护上尽可能完善,不能避免停机现象。

  (6)跳闸电路故障:检查方法同前。

  2.4无输出

  当系统自检正常,启动后却没有输出,同步电机不工作,这种故障可从以下几个方面入手进行检查。查看系统自检指示灯状态,确定停机原因;检查功率部分的触发电路有否电源和触发脉冲;检查励磁控制器;对控制器中的触发电路,速度控制电路和控制状态进行检查。

  2.5无规律的跳闸

  无规律的跳闸通常是由于系统接线,设定不当,器件老化等原因引起的,应在坚持月维护的基础上,按要求进行大修维护,进行整体检查和清洗工作,保证无接触不良和老化故障。

  2.6不能正常加减速

  这种现象通常由于以下几个原因引起的:模式转换电路工作异常,速度编码器故障和励磁电路故障。模式转换电路工作异常可进一步结合前面的变频器不能启动和连续过电流检测来做判断。速度编码器故障可从现场和中控室的仪表或转速计来检查,由于速度编码器比较复杂,维修前必须确认。励磁电路故障检查方法同前。

  3结束语

  以上的高压大功率变频调速器的常见故障分析及其维护是结合GBC工业控制有限公司的控制电路和现场维护经验,总结出来的一些体会。

------分隔线----------------------------
推荐内容